DE4216990B4

DE4216990B4 - Teleskop-Federeinheit

Info

Publication number: DE4216990B4
Application number: DE4216990A
Authority: DE
Inventors: Stefan Dipl.-Ing. Voelpel (Fh); Helmut Dipl.-Ing. Morgen (Fh); Eric G. Morris
Original assignee: Stabilus GmbH
Current assignee: Stabilus GmbH
Priority date: 1992-05-22
Filing date: 1992-05-22
Publication date: 2006-01-12
Anticipated expiration: 2012-05-23
Also published as: US5358225A; DE4216990A1

Abstract

Teleskop-Federeinheit (10) mit zwei relativ zueinander, längs einer Teleskop-Achse (T) verschiebbaren Teleskop-Teilen (26,30),
wobei ein erstes der Teleskopteile (26) mit ersten Anlenkmitteln (28) zum Anlenken an einer Basiseinheit (16), z.B. einer Kraftfahrzeugkarosserie, einer übergeordneten Konstruktionsbaugruppe (12) und ein zweites (30) mit zweiten Anlenkmitteln (24) zum Anlenken an einer Schwenkeinheit (14), z.B. einer Kraftfahrzeugklappe, der übergeordneten Konstruktionsbaugruppe (12) ausgeführt ist,
wobei weiter eines der Teleskop-Teile (30) mit einer Verriegelungseinheit (22) um ein Kippgelenk (32) schwenkbar verbunden ist,
wobei weiter die Verriegelungseinheit (22) einen Anschlag (22b) zum Zusammenwirken mit einem Gegenanschlag (26a) an dem anderen Teleskop-Teil (26) aufweist,
wobei weiter die Verriegelungseinheit (22) und das Kippgelenk (32) zwischen zwei Kippstellungen, einer Anschlagstellung und einer Freigabestellung, kippbar ist, in deren einer, nämlich der Anschlagstellung, der Anschlag (22b) in Richtung der Teleskop-Achse (T) mit dem Gegenanschlag (26a) fluchtet und in deren anderer, der Freigabestellung, der Anschlag (22b) in Richtung der...

Description

Die Erfindung betrifft eine Teleskop-Federeinheit mit zwei relativ zueinander, längs einer Teleskop-Achse verschiebbaren Teleskop-Teilen, wobei ein erstes der Teleskop-Teile mit ersten Anlenkmitteln zum Anlenken an einer Basiseinheit einer übergeordneten Konstruktionsbaugruppe und ein zweites mit zweiten Anlenkmitteln zum Anlenken an einer Schwenkeinheit der übergeordneten Konstruktionsbaugruppe ausgeführt ist, wobei weiter eines der Teleskop-Teile mit einer Verriegelungseinheit um ein Kippgelenk schwenkbar verbunden ist, wobei weiter die Verriegelungseinheit einen Anschlag zum Zusammenwirken mit einem Gegenanschlag an dem anderen Teleskop-Teil aufweist, wobei weiter die Verriegelungseinheit und das Kippgelenk zwischen zwei Kippstellungen, einer Anschlagstellung und einer Freigabestellung, kippbar ist, in deren einer, nämlich der Anschlagstellung, der Anschlag in Richtung der Teleskop-Achse mit dem Gegenanschlag fluchtet und in deren anderer, der Freigabestellung, der Anschlag in Richtung der Teleskop-Achse außer Flucht mit dem Gegenanschlag liegt, wobei weiter die Teleskop-Federeinheit zwischen einem verkürzten Zustand und einem verlängerten Zustand längenveränderlich ist, und wobei in dem verlängerten Zustand die Verriegelungseinheit zwischen der Anschlagstellung und der Freigabestellung verschwenkbar ist.

Aus der JP-A-56-14636 ist als derartige Teleskop-Federeinheit beispielsweise eine Gasdruckfeder bekannt, bei der das eine Teleskop-Teil von der Kolbenstange und das andere Teleskop-Teil von dem Zylinder der Gasdruckfeder gebildet ist. An der Kolbenstange ist eine im wesentlichen zylindersymmetrisch ausgebildete Verriegelungshülse angebracht, die in der verlängerten Stellung der Gasfeder zwischen einer Freigabestellung und einer Anschlagstellung verkippbar ist. Die Verriegelungshülse ist derart bemessen, daß sie in ihrer Freigabestellung über den Zylinder der Gasdruckfeder geschoben werden kann und somit ein Einfahren der Kolbenstange in den Zylinder der Gasdruckfeder ermöglicht. Die Verriegelungshülse weist an ihrem unteren Rand einen Vorsprung auf, der im verlängerten Zustand der Gasdruckfeder mit einer am Außenumfang des Zylinders der Gasdruckfeder angeordneten Schraubendruckfeder in Eingriff steht. Diese Schraubendruckfeder spannt die Verriegelungshülse in ihre Anschlagstellung vor, so daß die Verriegelungshülse durch die Kraft der Schraubendruckfeder in ihre Anschlagstellung verschwenkt wird, sobald der untere Rand der Verriegelungshülse außer Eingriff mit dem Zylinder tritt.

Gemäß Vorstehendem müssen bei der bekannten Teleskop-Federeinheit zur ordnungsgemäßen, selbsttätigen Verriegelung der Teleskop-Federeinheit in deren verlängertem Zustand neben der Verriegelungshülse zusätzlich noch eine Schraubendruckfeder sowie eine Halterung für diese Schraubendruckfeder am Außenumfang des Zylinders vorgesehen sein und beim Zusammenbau der Gasdruckfeder montiert werden.

Eine weitere Teleskop-Federeinheit ist aus der US 4,813,100 bekannt, bei der ein rohrartiges Verriegelungselement über der Kolbenstange angeordnet ist und mit Hilfe eines Federelements, welches sich auf die Kolbenstange stützt, in eine Anschlagstellung verkippbar ist oder lose über der Kolbenstange liegt. Derartige Ausführungen sind nachteilig, da die Kolbenstange verkratzt und somit die Lebensdauer der Teleskopfedereinheit stark herabgesetzt wird.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine einfacher aufgebaute und kostengünstiger herstellbare Teleskop-Federeinheit mit selbsttätiger Verriegelung im verlängerten Zustand bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Anlenkmittel des mit der Verriegelungseinheit verbundenen Teleskop-Teils an der Verriegelungseinheit angebracht sind, und daß das Kippgelenk und die an der Verriegelungseinheit angebrachten Anlenkmittel derart aufeinander abgestimmt sind, daß in dem verlängerten Zustand der Teleskop-Federeinheit eine bspw. von einem Schwerkraftmoment der Schwenkeinheit hergeleitete, durch die beiden Anlenkstellen gehende Kompressionskraft auf die Teleskop-Federeinheit ein Kippmoment auf die Verriegelungseinheit ausübt, welches die Verriegelungseinheit um das Kippgelenk in die Anschlagstellung zu kippen sucht. Zur Bereitstellung der selbsttätigen Verriegelung muß an der Teleskop-Federeinheit erfindungsgemäß lediglich die Verriegelungseinheit vorgesehen werden. Die zum Verkippen der Verriegelungseinheit in die Anschlagstellung erforderliche Kraft wird erfindungsgemäß aus der durch die Anlenkmittel gehenden Kompressionskraft abgeleitet, so daß zur Erzeugung dieser Kraft keine gesonderten Vorrichtungen bereitgestellt werden müssen. Zum einen vermindert sich hierdurch die Anzahl der Bauelemente der erfindungsgemäßen Teleskop-Federeinheit, so daß diese einen einfacheren Aufbau aufweist, und zum anderen ist zu ihrem Zusammenbau eine geringere Anzahl von Montageschritten erforderlich, so daß sie kostengünstiger hergestellt werden kann.

Die zum Verkippen der Verriegelungseinheit erforderliche Kraft wird nach Einbau der Federeinheit in die übergeordnete Konstruktionsbaugruppe, bspw. in ein Kraftfahrzeug zwischen Karosserie und Heckklappe, von einem der Kraft der Federeinheit entgegenwirkenden Schwerkraftmoment der Heckklappe hergeleitet. Diese Kraft tritt im verlängerten Zustand der Teleskop-Federeinheit stets auf, sei es, daß die Teleskop-Federeinheit so stark ausgebildet ist, daß sie die Heckklappe entgegen deren Schwerkraftmoment verschwenken kann, bis sie ihren verlängerten Zustand erreicht hat, sei es, daß ein Benutzer die Federeinheit durch Verschwenken der Heckklappe in ihren verlängerten Zustand übergeführt hat und das Schwerkraftmoment der Heckklappe nach Loslassen der Heckklappe durch den Benutzer auf die Federeinheit einwirkt. Vor Einbau der Teleskop-Federeinheit in die übergeordnete Konstruktionsbaugruppe kann die Kompressionskraft jedoch auch auf eine andere Weise, bspw. von Hand, über die beiden Anlenkmittel in die Federeinheit eingeleitet werden.

Die zum Verkippen der Verriegelungseinheit in ihre Anschlagstellung erforderliche Kraft kann in einfacher Weise aus der vom Schwerkraftmoment der Schwenkeinheit herrührenden, durch die beiden Anlenkstellen gehenden Kompressionskraft dadurch hergeleitet werden, daß das Kippgelenk wenigstens einen ersten Kraftangriffspunkt zur Kraftübertragung zwischen dem einen Teleskop-Teil und der Verriegelungseinheit aufweist, wobei der erste Kraftangriffspunkt bei einer Längenveränderung der Teleskop-Federeinheit relativ zum anderen Teleskop-Teil auf einer zur Teleskop-Achse im wesentlichen parallel verlaufenden Bewegungsgeraden bewegbar ist, daß die an der Verriegelungseinheit angeordneten Anlenkmittel einen zweiten Kraftangriffspunkt zur Kraftübertragung zwischen der Verriegelungseinheit und der Konstruktionsbaugruppe aufweisen, und daß der zweite Kraftangriffspunkt von der Bewegungsgeraden mit Abstand angeordnet ist.

In einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß die Bewegungsgerade und die Teleskop-Achse im wesentlichen identisch sind und der zweite Kraftangriffspunkt von der Teleskop-Achse mit Abstand angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform kann von einer im wesentlichen herkömmlich ausgebildeten Federeinrichtung ausgegangen werden und der Abstand der beiden Kraftangriffspunkte kann quer zur Teleskop-Achse durch die Ausgestaltung der Verriegelungseinheit bereitgestellt werden.

Alternativ ist es jedoch auch möglich, daß die Bewegungsgerade mit Abstand zur Teleskop-Achse verläuft und der zweite Kraftangriffspunkt auf der Teleskop-Achse angeordnet ist. Gemäß dieser Ausführungsform kann eine dem Benutzer vertraute, beispielsweise zylindersymmetrische Form der Federeinrichtung beibehalten und gleichzeitig die gewünschte selbsttätige Verriegelung bei einfachem Aufbau der Federeinheit erzielt werden.

Um auch bei dieser Ausführungsform die selbsttätige Verriegelung, ausgehend von einer herkömmlichen Teleskop-Federeinrichtung, bereitstellen zu können, wird vorgeschlagen, daß das Kippgelenk mit einer Kugeleinheit und einer Pfanneneinheit ausgeführt ist, wobei die Pfanneneinheit bei einer Verkippung der Verriegelungseinheit zwischen der Anschlagstellung und der Freigabestellung auf sphärischen Teilflächen der Kugeleinheit kugelgelenkig um einen Mittelpunkt der sphärischen Teilflächen geführt ist, wobei sich weiter der Mittelpunktn bei einer Längenveränderung der Teleskop-Federeinheit entlang einer zur Teleskop-Achse im wesentlichen parallel verlaufenden Mittelpunktsgeraden bewegt, und wobei die Kugeleinheit und die Pfanneneinheit derart aufeinander abgestimmt sind, daß der erste Kraftangriffspunkt im Abstand von der Mittelpunktsgeraden angeordnet ist. Dies kann in einfacher Weise dadurch erzielt werden, daß die Pfanneinheit im wesentlichen topfförmig ausgebildet ist und daß die Kugeleinheit eine Kugel umfaßt, die derart angeschnitten ist, daß ein im betriebsbereiten Zustand des Kippgelenks einem Boden der Topfform nächstgelegener Punkt der Kugel, den ersten Kraftangriffspunkt bildend, im Abstand von der Mittelpunktsgeraden angeordnet ist.

Um bei einer Entriegelung der Teleskop-Federeinheit, d.h. beim Verkippen der Verriegelungseinheit aus ihrer Anschlagstellung in ihre Freigabestellung dem Benutzer das Erreichen der Freigabestellung in einfacher Weise anzeigen zu können, wird vorgeschlagen, daß die Verriegelungseinheit einen Vorsprung aufweist, der in dem verlängerten Zustand der Teleskop-Federeinheit und der Freigabestellung der Verriegelungseinheit mit einer Anlagefläche einer Gegenanlagefläche am anderen Teleskop-Teil unmittelbar gegenüberliegt.

Um in einfacher Weise Bewegungen der Teleskop-Federeinheit bei ihrer Bewegung zwischen ihrem verkürzten und ihrem verlängerten Zustand ermöglichen zu können, ohne daß Biege- oder Torsionsmomente auf die Teleskop-Federeinheit ausgeübt werden, wird vorgeschlagen, daß wenigstens eine der Baueinheiten, erste Anlenkmittel, zweite Anlenkmittel und Kippgelenk, ein Kugelgelenk umfaßt.

Der Teleskop-Federeinheit kann bei Bewegungen infolge ihrer Überführung zwischen dem verkürzten und verlängerten Zustand Führungsstabilität verliehen werden, indem wenigstens eine der Baueinheiten, erste Anlenkmittel, zweite Anlenkmittel und Kippgelenk, ein Zylindergelenk umfaßt.

In bestimmten Situationen kann es durchaus erwünscht sein, die Gasfeder zwischen ihrem verkürzten und verlängerten Zustand bewegen zu können, ohne daß sie sich im verlängerten Zustand selbsttätig verriegelt. Um die selbsttätige Verriegelung der Teleskop-Federeinheit zeitweise verhindern zu können, wird in Weiterbildung der Erfindung daher vorgeschlagen, daß der erste Kraftangriffspunkt und der zweite Kraftangriffspunkt relativ zueinander und vorzugsweise quer zur Bewegungsgeraden des ersten Kraftangriffspunkts zwischen zwei Stellungen verstellbar sind, in deren einer der zweite Kraftangriffspunkt auf der Bewegungsgeraden des ersten Kraftangriffspunkts angeordnet ist und in deren anderer der zweite Kraftangriffspunkt von der Bewegungsgeraden mit Abstand angeordnet ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist eine Gasfeder mit einem Druckgas aufnehmenden Zylinder und einer in einem Ende des Zylinders gleitverschieblich geführten Kolbenstange, wobei der Zylinder und die Kolbenstange die Teleskop-Teile bilden.

Die Erfindung betrifft weiter eine Konstruktionsbaugruppe, umfassend zwei Konstruktionseinheiten, eine Basiseinheit und eine Schwenkeinheit, welche um eine im wesentlichen horizontale Achse gegenüber der Basiseinheit schwenkbar gelagert und gegen die Wirkung eines Schwerkraftmoments von einer ersten Endstellung in eine zweite Endstellung relativ zur Basiseinheit verschwenkbar ist, wobei mindestens eine erfindungsgemäße Teleskop-Federeinheit mit der Basiseinheit und der Schwenkeinheit verbunden ist, um die Bewegung der Schwenkeinheit gegenüber der Basiseinheit entgegen der Wirkung des Schwerkraftmoments zu unterstützen. Bezüglich der Vorteile der erfindungsgemäßen Konstruktionsbaugruppe wird auf die vorstehend dargelegten Vorteile der erfindungsgemäßen Teleskopfedereinheit verwiesen.

Die Erfindung wird im folgenden an Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert werden. Es stellt dar:
1 eine schematische Ansicht des Hecks eines Fahrzeugs, welches zum Verschwenken einer Heckklappe des Fahrzeugs zwischen einer geschlossenen Stellung (1a) und einer geöffneten Stellung (1b) mit einer erfindungsgemäßen Teleskop-Federeinrichtung versehen ist;
2 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform der Teleskop-Federeinrichtung, wobei die Verriegelungseinheit in Freigabestellung (2a) bzw. in Anschlagstellung (2b) dargestellt ist;
3 eine Ansicht analog 2a einer zweiten Ausführungsform der Teleskop-Federeinheit; und
4 eine dritte Ausführungsform der Teleskop-Federeinheit, bei welcher die selbsttätige Verriegelung ermöglicht (4a) bzw. verhindert (4b) werden kann.
In 1a ist eine im folgende mit 10 bezeichnete Teleskop-Federeinheit dargestellt, welche in einem Fahrzeug 12 zwischen einer Heckklappe 14 und einer Karosserie 16 angeordnet ist. Die Heckklappe 14 ist mit ihrem in 1a oberen Ende bei 18 an der Karosserie 16 um eine im wesentlichen horizontal verlaufende Schwenkachse gehalten und mit ihrem in 1a unteren Ende bei 20 an der Karosserie 16 abgestützt. Eine Verriegelungshülse 22 der Federeinheit 10 ist bei 24 an der Heckklappe 14 angelenkt und ein Zylinder 26 der Federeinheit 10 ist bei 28 an der Karosserie 16 des Fahrzeugs 12 angelenkt.
Die Gasdruckfeder 10 ist in 1a in ihrem verkürzten Zustand dargestellt, in welchem eine Kolbenstange 30 (siehe bspw. 2a) in den Zylinder 26 eingeschoben ist, und in 1b in ihrem verlängerten Zustand dargestellt, in welchem die Kolbenstange 30 aus dem Zylinder 26 ausgefahren ist. Zur Herbeiführung der Stellung gemäß 1b wurde die Heckklappe 14 des Fahrzeugs 12 entgegen ihrem Schwerkraftmoment M_G geöffnet. Die hierzu erforderliche Kraft kann bspw. vollständig von der Gasfeder 10 aufgebracht werden. Es ist jedoch auch möglich, daß ein Teil dieser Kraft von einem Benutzer aufgebracht wird und die Gasfeder 10 den Benutzer nur beim Verschwenken unterstützt.
Bei Erreichen des verlängerten Zustands gemäß 1b verschwenkt die Verriegelungshülse 22 der Gasfeder 10 in Richtung des Pfeils A in ihre in 1b dargestellte Verriegelungsstellung. Das hierzu erforderliche Kippmoment wird von einer von dem Schwerkraftmoment M_G der Heckklappe 14 hergeleiteten, durch die beiden Anlenkstellen 24 und 28 gehenden Kompressionskraft hervorgerufen. Wie dies im einzelnen vor sich geht, wird noch ausführlich erläutert werden.
In der vorstehenden Beschreibung bildet das Fahrzeug 12 die Konstruktionsbaugruppe, die Heckklappe 14 die Schwenkeinheit und die Karosserie 16 die Basiseinheit der Konstruktionsbaugruppe. Die Kolbenstange 30 der Gasfeder 10 bildet das eine Teleskop-Teil der Federeinrichtung und der Zylinder 26 das andere Teleskop-Teil.
Gemäß 2 ist die Verriegelungshülse 22 von einem Rohr gebildet, dessen Innendurchmesser einen geringfügig größeren Wert aufweist als der Außendurchmesser des Zylinders 26, so daß das Verriegelungselement 22 in der in
2a dargestellten Stellung bei einer Verkürzung der Gasfeder 10 über den Zylinder 26 geschoben werden kann. Die Verriegelungshülse 22 ist an ihrem zylinderfernen Ende 22a verschlossen und auf der Kolbenstange 30 mittels eines Kippgelenks 32 kugelgelenkig gehalten.
Das Kugelgelenk 32 weist eine kolbenstangenseitige Kugeleinheit 34 und eine im wesentlichen topfförmig ausgebildete, hülsenseitige Pfanneneinheit 36 auf, die auf sphärischen Teilflächen 34b der Kugeleinheit 34 geführt ist. Ein Mittelpunkt M der Kugeleinheit 34 ist im wesentlichen auf der Teleskop-Achse T der Gasfeder 10 angeordnet. Eine Kugel 34a der Kugeleinheit 34 ist in ihrem, einem Boden 36a der Pfanneneinheit 36 gegenüberliegenden Bereich derart angeschnitten, daß ein dem Pfannenboden 36a nächstgelegener Punkt K₁ in einem Abstand s von der Teleskop-Achse T angeordnet ist. Bei Verlängerung bzw. Verkürzung der Gasfeder 10 wird der Punkt K₁ auf einer Bewegungsgeraden G bewegt.
Bei Einleitung einer durch die Anlenkmittel 24 und 28 gehenden Kompressionskraft wird diese Kompressionskraft von den Anlenkmitteln 24 über einen Kraftangriffspunkt K₂ in die Verriegelungshülse 22 eingeleitet. Der Kraftangriffspunkt K₂ ist im wesentlichen auf der Teleskop-Achse T angeordnet. Die Kompressionskraft wird von der Verriegelungshülse 22 über den Kraftangriffspunkt K₁ an die Kolbenstange 30 weitergeleitet. Da der Kraftangriffspunkt K₁ von der Teleskop-Achse T im Abstand s angeordnet ist, ergibt sich aus der Kompressionskraft ein Kippmoment, das die Verriegelungshülse 22 in 2 im Uhrzeigersinn, d.h. in Richtung des Pfeils A, zu verschwenken sucht.
In der verkürzten Stellung der Gasfeder 10 gemäß 1a ist die Verriegelungshülse 22 auf dem Zylinder 26 geführt, so daß ein Verkippen verhindert ist. Im verlängerten Zustand der Gasdruckfeder 10 gemäß 2a wird die Verriegelungshülse 22 vom Zylinder 26 nicht mehr geführt, so daß das von der Kompressionskraft herrührende Kippmoment die Verriegelungshülse 22 aus ihrer in 2a dargestellten Freigabestellung in Richtung des Pfeils A in die in 2b dargestellte Verriegelungsstellung verschwenkt. In dieser Stellung liegt ein Anschlag 22b der Verriegelungshülse 22 einem Gegenanschlag 26a des Zylinders gegenüber und verhindert ein Wiedereinfahren der Kolbenstange 30 in den Zylinder 26.
An dem in den 2a und 2b unteren Ende der Seitenwandung 36b der Pfanneneinheit 36 ist eine radial nach innen vorstehende Ringrippe 36c ausgebildet, welche in der Verriegelungsstellung gemäß 2b an einem kegelstumpfförmigen Verbindungsteil 34c der Kugeleinheit 34 anliegt und ein Verschwenken der Verriegelungshülse 22 über die Verriegelungsstellung hinaus verhindert.
Zur Entriegelung der Gasfeder 10 muß ein Benutzer die Verriegelungshülse 22 entgegen dem von der Kompressionskraft herrührenden Kippmoment verschwenken, bis der Anschlag 22b außer Flucht mit dem Gegenanschlag 26a kommt.
Die Verriegelungshülse 22 befindet sich dann wieder in ihrer Freigabestellung gemäß 2a. Um dem Bediener das Erreichen dieser Freigabestellung spürbar anzeigen zu können und ein Verschwenken der Verriegelungshülse 22 über die Freigabestellung hinaus verhindern zu können, ist an dem in den Figuren unteren Ende der Verriegelungshülse ein Vorsprung 22c vorgesehen, welcher auch in der verlängerten Stellung der Gasfeder 10 dem oberen Endbereich des Zylinders 26 gegenüberliegt. Dieser Vorsprung 22c weist eine Anschlagfläche 22d auf, die beim Verschwenken der Verriegelungshülse 22 aus der Verriegelungsstellung gemäß 2b in die Freigabestellung gemäß 2a bei Erreichen der Freigabestellung an einer Gegenanschlagsfläche 26b am Zylinder 26 anschlägt und hierdurch das Erreichen der Freigabestellung für den Benutzer deutlich spürbar anzeigt.
Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, daß wenigstens eines der Anlenkmittel 24 und 28 als Zylindergelenk ausgebildet ist, um eine ausreichende Führungsstabilität der Gasfeder zwischen der Karosserie und der Heckklappe sicherzustellen.
Nachzutragen ist, daß die Kolbenstange 30 durch eine Öffnung 26c (siehe 2b) im oberen Endbereich 26d des Zylinders 26 in einen Innenraum 26e des Zylinders 26 eintritt. Im Endabschnitt 26d des Zylinders 26 ist zur Führung der Kolbenstange 30 eine Führungseinheit 40 mit einer Dichtung 42 angeordnet. Die Führungseinheit 40 wird durch eine Einkerbung 26f des Zylinders 26 im Endabschnitt 26d gehalten. Der Innenraum 26e des Zylinders 26 ist mit einem Druckgas gefüllt.
An einem im Zylinder 26 angeordneten Ende 30a der Kolbenstange 30 ist eine Kolbeneinheit 44 befestigt, die den Innenraum 26e des Zylinders 26 in einem unteren Arbeitsraum 26e1 und einen oberen Arbeitsraum 26e2 unterteilt. Der Kolben 44 wird einerseits von dem in der unteren Arbeitskammer 26e1 herrschenden Druck p1 auf einer im wesentlichen der gesamten Querschnittsfläche des Kolbens entsprechenden Fläche F1 beaufschlagt. Andererseits wird der Kolben 44 von dem in der oberen Arbeitskammer 26e2 herrschenden Druck p2 auf einer Ringfläche F2 beaufschlagt, die sich durch Subtraktion der Querschnittsfläche der Kolbenstange 30 von der Querschnittsfläche des Kolbens 44 ergibt.
Die Kolbeneinheit 44 ist mit einer Drosselstrecke 46 versehen, die eine Bewegung der Kolbenstange 30 im Zylinder 26 dämpft und einen Druckausgleich zwischen den unteren und oberen Arbeitskammern 26e1 und 26e2 ermöglicht. Ausgehend von ruhendem Kolben 44, d.h. gleichen Drücken p1 und p2 in den Arbeitskammern 26e1 und 26e2, wirkt auf den Kolben 44 insgesamt eine Kraft, die die Gasfeder 10 in ihren verlängerten Zustand überzuführen sucht.
In 3 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Federeinrichtung dargestellt, welche im wesentlichen der in den 2a und 2b dargestellten Ausführungsform entspricht. Analoge Teile sind daher mit gleichen Bezugszeichen versehen wie in den 2a und 2b, jedoch vermehrt um die Zahl 100. Die Gasfedereinheit 110 wird im folgenden nur insoweit beschrieben werden, als sie sich von der vorstehend beschriebenen Ausführungsform unterscheidet, ansonsten wird hiermit ausdrücklich auf die Beschreibung der ersten Ausführungsform Bezug genommen.
Bei der Ausführungsform gemäß 3 ist das Kippgelenk 132 als Zylindergelenk ausgebildet. In einem Kopfteil 150 der Kolbenstange 130 ist eine Bohrung 152 vorgesehen, welche von einem in dem Kopfteil 122a der Verriegelungshülse 122 gehaltenen Schwenkbolzen 154 durchsetzt ist. Ein Kraftangriffspunkt K₁₀₁, über welchen die durch die Anlenkpunkte 124 und 128 gehende Kompressionskraft von der Verriegelungshülse 122 und dem Schwenkbolzen 154 auf die Kolbenstange 130 übertragen wird, ist auf der Teleskop-Achse T angeordnet, die somit mit der Bewegungsgeraden G des ersten Kraftangriffspunkts K₁₀₁ zusammenfällt.
Im Ausführungseispiel gemäß 3 ist der zweite Kraftangriffspunkt K₁₀₂, durch den die Anlenkmittel 124 die Kompressionskraft auf die Verriegelungshülse 122 übertragen, von der Teleskop-Achse T um den Abstand s versetzt. Somit ruft auch bei der Ausführungsform gemäß 3 die durch die Anlenkpunkte 124 und 128 gehende und von dem Schwerkraftmoment M_G der Heckklappe des Fahrzeugs herrührende Kompressionskraft ein Kippmoment auf die Verriegelungshülse 122 hervor, welches Kippmoment die Verriegelungshülse 122 in ihre Verriegelungsstellung vorspannt.
Bei der Ausführungsform gemäß 3 ist wenigstens eines der Gelenke 124 und 128 als Kugelgelenk ausgebildet, um der Gasfeder die Fähigkeit zu verleihen, beim Öffnen der Heckklappe des Fahrzeugs eventuell auftretenden Biegemomenten auf die Gasfeder ausweichen zu können.
In den 4a und 4b ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gasfeder dargestellt, welche im wesentlichen dem vorstehend beschriebenen Ausführungsformen entspricht. Analoge Teile sind daher mit gleichen Bezugszeichen versehen wie in 2a und 2b, jedoch vermehrt um die Zahl 200. Die Ausführungsform gemäß den 4a und 4b wird im folgenden nur insoweit beschrieben werden, als sie sich von den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen unterscheidet, auf deren Beschreibung ansonsten hiermit verwiesen wird.
Die Gasfeder 210 gemäß den 4a und 4b unterscheidet sich von den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen dadurch, daß das selbsttätige Verschwenken der Verriegelungshülse 222 in Folge der durch die Anlenkpunkte 224 und 228 gehenden Kompressionskraft durch Verlagerung des Anlenkpunkts 224 in einer quer zur Teleskop-Achse T verlaufenden und in den 4a und 4b durch den Doppelpfeil Q angedeuteten Richtung ein- bzw. ausgeschaltet werden kann.
Das Anlenkmittel 224 ist hierzu vorzugsweise als Zylindergelenk ausgebildet mit einem an der Karosserie bzw. der Heckklappe befestigten Schwenkbolzen 270, der in einer Bohrung 272 eines Schiebers 274 geführt ist. Der Schieber 274 ist in einem sich in Richtung Q durch das Kopfteil 222a der Verriegelungshülse 222 erstreckenden Durchgang 222e kraft- und formschlüssig aufgenommen. Analog der Ausführungsform gemäß der 3 ist das Kippgelenk 232 ebenfalls als Zylindergelenk ausgebildet, so daß der Kraftangriffspunkt K₂₀₁ auf der Teleskop-Achse T angeordnet ist.
Wird der Schieber 274 in den 4a und 4b nach rechts in die Stellung gemäß 4a verschoben, so ist der zweite Angriffspunkt K₂₀₂ um den Abstand s von der mit der Teleskop-Achse T zusammenfallenden Bewegungsgeraden G des ersten Kraftangriffspunkt K₂₀₁ versetzt, so daß die durch die Kraftangriffspunkte 224 und 228 gehende Kompressionskraft ein Kippmoment auf die Verriegelungshülse 222 in Richtung auf deren Verriegelungsstellung ausübt. Somit ist die selbsttätige in der Stellung des Schiebers 274 gemäß 4a eingeschaltet.
Wird der Schieber hingegen nach links in die Stellung gemäß 4b verschoben, so liegt auch der Kraftangriffspunkt 202 auf der Bewegungsgeraden G des ersten Kraftangriffspunkts K₂₀₁. Somit kann die durch die Anlenkpunkte 224 und 228 gehende Kompressionskraft kein Kippmoment auf die Verriegelungshülse 222 ausüben. Die selbsttätige Verriegelung der Verriegelungshülse 222 ist somit in der Stellung des Schiebers 274 gemäß 4b ausgeschaltet. Es ist jedoch nach wie vor möglich, die Verriegelungshülse 222 im verlängerten Zustand der Gasfeder 210 in die Verriegelungsstellung überzuführen.

Claims

Teleskop-Federeinheit (10) mit zwei relativ zueinander, längs einer Teleskop-Achse (T) verschiebbaren Teleskop-Teilen (26,30), wobei ein erstes der Teleskopteile (26) mit ersten Anlenkmitteln (28) zum Anlenken an einer Basiseinheit (16), z.B. einer Kraftfahrzeugkarosserie, einer übergeordneten Konstruktionsbaugruppe (12) und ein zweites (30) mit zweiten Anlenkmitteln (24) zum Anlenken an einer Schwenkeinheit (14), z.B. einer Kraftfahrzeugklappe, der übergeordneten Konstruktionsbaugruppe (12) ausgeführt ist, wobei weiter eines der Teleskop-Teile (30) mit einer Verriegelungseinheit (22) um ein Kippgelenk (32) schwenkbar verbunden ist, wobei weiter die Verriegelungseinheit (22) einen Anschlag (22b) zum Zusammenwirken mit einem Gegenanschlag (26a) an dem anderen Teleskop-Teil (26) aufweist, wobei weiter die Verriegelungseinheit (22) und das Kippgelenk (32) zwischen zwei Kippstellungen, einer Anschlagstellung und einer Freigabestellung, kippbar ist, in deren einer, nämlich der Anschlagstellung, der Anschlag (22b) in Richtung der Teleskop-Achse (T) mit dem Gegenanschlag (26a) fluchtet und in deren anderer, der Freigabestellung, der Anschlag (22b) in Richtung der Teleskop-Achse (T) außer Flucht mit dem Gegenanschlag (26a) liegt, wobei weiter die Teleskop-Federeinheit (10) zwischen einem verkürzten Zustand und einem verlängerten Zustand längenveränderlich ist, und wobei die Verriegelungseinheit (22) in dem verlängerten Zustand zwischen der Anschlagstellung und der Freigabestellung verschwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlenkmittel (24) des mit der Verriegelungseinheit (22) verbundenen Teleskop-Teils (30) an der Verriegelungseinheit (22) angebracht sind, und daß das Kippgelenk (32) und die an der Verriegelungseinheit (22) angebrachten Anlenkmittel (24) derart aufeinander abgestimmt sind, daß in dem verlängerten Zustand der Teleskop-Federeinheit (10) eine von einem Schwerkraftmoment (M_G) der Schwenkeinheit (14) hergeleitete, durch die beiden Anlenkstellen (24,28) gehende Kompressionskraft (d.h. eine Kraft in Kompressionsrichtung) auf die Teleskop-Federeinheit (10) ein Kippmoment auf die Verriegelungseinheit (22) ausübt, welches die Verriegelungseinheit (22) um das Kippgelenk in die Anschlagstellung zu kippen sucht.
Teleskop-Federeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kippgelenk (32) wenigstens einen ersten Kraftangriffspunkt (K₁) zur Kraftübertragung zwischen dem einen Teleskop-Teil (30) und der Verriegelungseinheit (22) aufweist, wobei der erste Kraftangriffspunkt (K₁) bei einer Längenveränderung der Teleskop-Federeinheit (10) relativ zum anderen Teleskop-Teil (26) auf einer zur Teleskop-Achse (T) im wesentlichen parallel verlaufenden Bewegungsgeraden (G) bewegbar ist, daß die an der Verriegelungseinheit (22) angeordneten Anlenkmittel (24) einen zweiten Kraftangriffspunkt (K₂) zur Kraftübertragung zwischen der Verriegelungseinheit (22) und der Konstruktionsbaugruppe (12) aufweisen und daß der zweite Kraftangriffspunkt (K₂) von der Bewegungsgeraden (G) mit Abstand (s) angeordnet ist.
Teleskop-Federeinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsgerade (G) und die Teleskop- Achse (T) im wesentlichen identisch sind und der zweite Kraftangriffspunkt (K₁₀₂, K₂₀₂) von der Teleskop-Achse (T) mit Abstand (s) angeordnet ist.
Teleskop-Federeinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsgerade (G) mit Abstand zur Teleskop-Achse (T) verlauft und der zweite Kraftangriffspunkt (K₂) auf der Teleskop-Achse (T) angeordnet ist.
Teleskop-Federeinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kippgelenk (32) mit einer Kugeleinheit (34) und einer Pfanneneinheit (36) ausgeführt ist, wobei die Pfanneneinheit (36) bei einer Verkippung der Verriegelungseinheit (22) zwischen der Anschlagstellung und der Freigabestellung auf sphärischen Teilflachen (34b) der Kugeleinheit kugelgelenkig um einen Mittelpunkt (M) der sphärischen Teilflachen (34b) geführt ist, wobei sich weiter der Mittelpunkt (M) bei einer Längenveränderung der Teleskop-Federeinheit (10) entlang einer zur Teleskop-Achse (T) im wesentlichen parallel verlaufenden Mittelpunktsgeraden bewegt, und wobei die Kugeleinheit (34) und die Pfanneneinheit (36) derart aufeinander abgestimmt sind, daß der erste Kraftangriffspunkt (K₁) im Abstand (s) von der Mittelpunktsgeraden angeordnet ist.
Teleskop-Federeinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Pfanneneinheit (36) im wesentlichen topfförmig ausgebildet ist und daß die Kugeleinheit (34) eine Kugel umfaßt, die derart angeschnitten ist, daß ein im betriebsbereiten Zustand des Kippgelenks (32) einem Boden (36a) der Topfform nächstgelegener Punkt (K₁) der Kugel, den ersten Kraftangriffspunkt bildend, im Abstand (s) von der Mittelpunktsgeraden angeordnet ist.
Teleskop-Federeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinheit (22) einen Vorsprung (22c) aufweist, der in dem verlängerten Zustand der Teleskop-Federeinheit (10) und der Freigabestellung der Verriegelungseinheit (22) mit einer Anlageflache (22d) einer Gegenanlageflache (26b) am anderen Teleskop-Teil (26) unmittelbar gegenüberliegt.
Teleskop-Federeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Baueinheiten, erste Anlenkmittel (24), zweite Anlenkmittel (28) und Kippgelenk (32), ein Kugelgelenk umfaßt.
Teleskop-Federeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Baueinheiten, erste Anlenkmittel (24), zweite Anlenkmittel (28) und Kippgelenk (32), ein Zylindergelenk umfaßt.
Teleskop-Federeinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kraftangriffspunkt (K₂₀₁) und der zweite Kraftangriffspunkt (K₂₀₂) relativ zueinander und quer zur Bewegungsgeraden (G) des ersten Kraftangriffspunkts (K₂₀₁) zwischen zwei Stellungen verstellbar sind, in deren einer der zweite Kraftangriffspunkt (K₂₀₂) auf der Bewegungsgeraden (G) des ersten Kraftangriffspunkts (K₂₀₁) angeordnet ist und in deren anderer der zweite Kraftangriffspunkt (K₂₀₂) von der Bewegungsgeraden (G) mit Abstand (s) angeordnet ist.
Teleskop-Federeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Teleskop-Federeinheit von einer Gasdruck-Feder (10) gebildet ist mit einem Druckgas aufnehmenden Zylinder (26) und einer in einem Ende des Zylinders (26) gleitverschieblich geführten Kolbenstange (30), wobei der Zylinder (26) und die Kolbenstange (30) die Teleskop-Teile der Teleskop- Federeinheit bilden.
Konstruktionsbaugruppe (12), umfassend zwei Konstruktionseinheiten, eine Basiseinheit (16), z.B. eine Kraftfahrzeugkarosserie, und eine Schwenkeinheit (14), z.B. eine Kraftfahrzeugklappe, welche um eine im wesentlichen horizontale Achse (18) gegenüber der Basiseinheit (16) schwenkbar gelagert und gegen die Wirkung eines Schwerkraftmoments (M_G) von einer ersten Endstellung in eine zweite Endstellung relativ zur Basiseinheit (16) verschwenkbar ist, wobei mindestens eine Teleskop-Federeinheit (10) mit der Basiseinheit (16) und der Schwenkeinheit (14) verbunden ist, um die Bewegung der Schwenkeinheit (14) gegenüber der Basiseinheit (16) entgegen der Wirkung des Schwerkraftmoments (M_G) zu unterstützen, wobei weiter diese Teleskop-Federeinheit (10) ausgeführt ist mit zwei relativ zueinander längs einer Teleskop-Achse (T) verschiebbaren Teleskop- Teilen (26, 30), von denen ein erstes (26) mit ersten Anlenkmitteln (28) zum Anlenken an der Basiseinheit (16) und ein anderes (30) mit zweiten Anlenkmitteln (24) zum Anlenken an der Schwenkeinheit (14) ausgeführt ist, wobei weiter eines der Teleskop-Teile (30) mit einer Verriegelungseinheit (22) um ein Kippgelenk (32) schwenkbar verbunden ist, wobei weiter die Verriegelungseinheit (22) einen Anschlag (22b) zum Zusammenwirken mit einem Gegenanschlag (26a) an dem anderen Teleskop-Teil (26) aufweist, wobei weiter die Verriegelungseinheit (22) um das Kippgelenk (32) zwischen zwei Kippstellungen, einer Anschlagstellung und einer Freigabestellung, kippbar ist, in deren einer, nämlich der Anschlagstellung, der Anschlag (22b) in Richtung der Teleskop-Achse (T) mit dem Gegenanschlag (26a) fluchtet und in deren anderer, der Freigabestellung, der Anschlag (22b) in Richtung der Teleskop-Achse (T) außer Flucht mit dem Gegenanschlag (26a) liegt, wobei weiter die Teleskop-Federeinheit (10) zwischen einem der ersten Endstellung der Schwenkeinheit (14) entsprechenden verkürzten Zustand und einem der zweiten Endstellung entsprechenden verlängerten Zustand längenveränderlich ist, und wobei in dem verlängerten Zustand die Verriegelungseinheit (22) zwischen der Anschlagstellung und der Freigabestellung verschwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlenkmittel (24) des mit der Verriegelungseinheit (22) verbundenen Teleskop-Teils (30) an der Verriegelungseinheit (22) angebracht sind, und daß das Kippgelenk (32) und die an der Verriegelungseinheit (22) angebrachten Anlenkmittel (24) derart aufeinander abgestimmt sind, daß in dem verlängerten Zustand der Teleskop-Federeinheit (10) entsprechend der zweiten Endstellung der Schwenkeinheit (14) eine von dem Schwerkraftmoment (M_G) der Schwenkeinheit (14) hergeleitete, durch die beiden Anlenkstellen (24, 28) gehende Kompressionskraft auf die Teleskop-Federeinheit (10) ein Kippmoment auf die Verriegelungseinheit (22) ausübt, welches die Verriegelungseinheit (22) um das Kippgelenk (32) in die Anschlagstellung zu kippen sucht.