DE4319136C2 - Als Halteeinrichtung ausgebildetes Dämpfungselement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein als Halteeinrichtung ausgebildetes Dämpfungselement nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein solches Dämpfungselement ist aus US 2,947,509 bekannt. Es dient dazu, ein mit Bewegungsenergie auftreffendes Teil ge­ dämpft abzubremsen. Steht das von dem Dämpfungselement abge­ bremste Teil nicht unter einer bleibenden Andrückkraft in Richtung auf das Dämpfungselement, federt das Dämpfungsele­ ment langsam in seine unverformte Ausgangslage zurück.

Aus US 3,042,958 ist eine gattungsmäßig ähnliche Einrichtung bekannt, die dazu dient, ein auf ein Gegenstück auftreffendes Teil bezüglich des Aufschlages zu dämpfen und in der abge­ bremsten Stellung zu arretieren. Bei jener Einrichtung fehlt allerdings eine Drosselöffnung, durch die während des Auf­ prallvorganges Luft entweichen kann. Dadurch geht die Dämp­ fungswirkung jenes Dämpfungselementes bereits ab Anschlag des aufschlagenden zu dämpfenden Teiles im wesentlichen von der Luftpolsterwirkung in dem Inneren des Dämpfungselementes aus. Ein erhebliches Zusammendrücken des Dämpferelementes ist nicht möglich. Damit wird einerseits nur eine geringe Dämp­ fungswirkung durch Umformung kinetischer von dem aufprallen­ den Teil ausgehender Energie in potentielle Speicherenergie des Dämpfungselementes erzielt und zum anderen stehen am Ende des Verformungsvorganges an dem Dämpferelement keine ausrei­ chenden Rückfederungskräfte zur Erzeugung eines, das zu dämp­ fende Teil an dem Dämpfungselement arretierenden Vakuums zur Verfügung. Ein bei jenem vorbekanntem Dämpfungselement vorge­ sehenes Ventil gestattet lediglich ein Belüften des Dämpfere­ lementes von außen nach innen und nicht umgekehrt. Jenes Ven­ til hat lediglich die Aufgabe, die Arretierwirkung des Dämp­ fungselementes durch ein von Hand vor zunehmendes Öffnen des Ventils aufheben zu können.

Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, ein gattungs­ gemäßes Dämpfungselement dahingehend zu verbessern, daß ein auf das Dämpfungselement aufschlagendes zu dämpfendes Teil sicherer und fester als bisher arretiert und damit gegen ein Zurückschwingen gesichert werden kann.

Gelöst wird dieses Problem bei einem gattungsgemäßen Dämp­ fungselement durch eine Ausgestaltung nach den kennzeichnen­ den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Die erzielte Arretierwirkung erklärt sich folgendermaßen.

Das an das Dämpfungselement anschlagende Bauteil verschließt direkt beim Anschlag oder nach einer vorgebbaren Verformung des Dämpfungselementes die in der Aufnahmefläche liegende Aus­ gleichsöffnung. Durch den Verschluß dieser Öffnung wird die Nachgiebigkeit des das Dämpfungselement bildenden Hohlkörpers aus elastischem Material allein durch den Öffnungsquerschnitt des Einwegeventils bestimmt. Dies bedeutet, daß die Größe des Einwegeventil-Abflußquerschnittes im wesentlichen die Feder- und Dämpfungscharakteristik des Dämpfungselementes bestimmt. Wird die Ausgleichsöffnung in der Aufnahmefläche des Däm­ pfungselementes nicht direkt bei dem Anschlagen des abzubrem­ senden Bauteils vollständig verschlossen, so wirkt das Däm­ pfungselement zunächst einmal als Feder bis die Ausgleichs­ öffnung tatsächlich vollständig verschlossen ist.

Der das Dämpfungselement darstellende Hohlkörper ist praktisch ein Balg aus elastischem Material. Wird dieser Balg unter dem Druck eines aufschlagenden Bauteiles in Richtung eines Zusammendrückens unter gleichzeitiger Verkleinerung des Hohl­ volumens verformt, so wird die Bewegungsenergie in potentielle Federenergie innerhalb der elastisch verformten Wände des Dämpfungselementes aufgebaut. Sobald die Bewegungsenergie des aufgefangenen Teils vollständig abgebaut ist, ist die inner­ halb des Elementes gespeicherte Energie bestrebt, das Däm­ pfungselement in die Ausgangsform zurückzuführen. Bei dem gat­ tungsmäßig vorbekannten Stand der Technik erfolgt diese Rück­ formung auch tatsächlich und zwar je nach Auslegung der Dros­ selöffnung in mehr oder weniger verzögerter Form.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführung kann es dagegen zu einer solchen Rückverformung nicht kommen, da das Einwegeventil kei­ nen Druckausgleich von außen nach innen in den Hohlraum des Dämpferelementes zuläßt. Da auch die Ausgleichsöffnung in der Aufnahmefläche des Dämpfungselementes durch die Anlage des ab­ zubremsenden Bauteils verschlossen ist, bleibt eine Rückver­ formung ausgeschlossen. Infolge eines sich bei einer Rückver­ formung des Hohlkörperbalges in dem geschlossenen Innenraum des Hohlkörpers einstellenden Unterdrucks - dessen Größe von der Federsteifigkeit des Balges abhängt - entsteht in der Ausgleichsöffnung der Auflagefläche eine Sogwirkung auf das anliegende abgebremste Bauteil, die dieses an einem Abheben von dem Dämpfungselement hindert. Dies bedeutet mit anderen Worten, das abgebremste Bauteil ist über die bei verformtem Balg des Dämpfungselementes von dessen verkleinertem Hohlraum ausgehender Sogwirkung arretiert. Durch gewaltsames Abheben des aufliegenden Bauteils von der Ausgleichsöffnung wird diese wieder freigegeben mit der Folge, daß der Balg wieder seine entspannte Ausgangslage annehmen kann.

Durch eine Ausführung des Dämpfungselementes nach Anspruch 2 kann das Verhältnis von durch das Dämpfungselement ausgeübter Feder- und Dämpfungswirkung beeinflußt werden. Je größer der Verformungszustand des Dämpfungselementes ist, zu dem sich die Ausgleichsöffnung in der Aufnahmefläche erst vollständig schließt, um so größer wird die anfängliche Federwirkung. Denn die Dämpfung kann erst richtig greifen, wenn eine Volumenver­ kleinerung nur noch von der Drosselöffnung abhängig ist, was einen vollständigen Verschluß der Ausgleichsöffnung in der Aufnahmefläche bedingt.

Die elastischen Hohlwände des Dämpfungselementes, von denen allein die Feder- und damit auch Rückstellwirkung des Ele­ mentes ausgeht, können vorteilhafterweise aus Gummimaterial bestehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem es sich um das Dämpfungselement, auch Puffer genannt, für den Aufklappbügel des Kofferraumdeckels eines Personenkraftwagens handelt, ist in der Zeichnung dargestellt.

Es zeigen

Fig. 1 eine Ansicht eines Dämpfungselementes mit aufge­ schnittenem Boden,

Fig. 2 einen Schnitt durch das Dämpfungselement nach Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen weiteren Schnitt nach Linie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 einen Schnitt durch das Dämpfungselement nach Linie IV-IV in vollständig zusammengedrücktem Zustand mit strichpunktiert angedeuteten Zwischenverformungszu­ ständen.

Das Dämpfungselement 1 ist ein elastisch verformbarer Gummi- Balg. Über eine in den Boden 2 des Dämpfungselementes 1 ein­ gebrachte Platte mit einer Schraube 3 ist das Dämpfungselement 1 an der Karosserie eines Kraftfahrzeuges als Puffer für die Aufklappbügel 4 der Kofferraumklappe eines Fahrzeuges fest an­ bringbar.

Im Bereich der Aufnahmefläche 5 des Dämpferelementes 1 für den Aufklappbügel 4 ist die Außenwand des hohlen Dämpferelementes 1 konkav geformt. Diese konkave Form begünstigt ein definier­ tes Eindrücken des Dämpferelementes 1 durch ein balgartiges Einrollen der Hohlkörper-Seitenwände 6 bis zu einem Anschlag der Aufnahmeflächen-Wand 5 auf den Boden 2 des Dämpferele­ mentes 1 (Fig. 2).

Der Hohlraum des Dämpferelementes 1 besitzt zwei zur Atmos­ phäre führende Öffnungen, namlich eine Ausgleichsöffnung 7 in der Aufnahmefläche 5 mit relativ großem Querschnitt und eine Drosselöffnung 8 an einer beliebigen anderen von dem Auf­ klappbügel 4 nicht abdeckbaren Stelle. Die Größe der Aus­ gleichsöffnung 7 ist derart, daß sie von dem Profil des Auf­ klappbügels 4 bei dessen Anlage an der Aufnahmefläche 5 verschlossen ist. Damit ein solcher Verschluß bei Anlage des Aufklappbügels 4 an der Aufnahmefläche 5 gewährleistet ist, müssen die Formen der Aufnahmefläche 5 und des Aufklappbügels 4 aufeinander entsprechend abgestimmt sein.

Trifft der Aufklappbügel 4 zum gedämpft abzubremsenden An­ schlag auf die Aufnahmefläche 5 auf, so wird die Ausgleichs­ öffnung 7 verschlossen, wodurch die Dämpfungswirkung dadurch ausgelöst wird, daß ein Luftaustritt aus dem Hohlraum des Dämpfungselementes 1 nur noch über die Drosselöffnung 8 mög­ lich ist.

Der Drosselöffnung 8 aufgeschaltet ist ein Einwegeventil 9 in der Form eines beispielsweise federbelasteten Kugel-Rück­ schlagventiles. Hat der Hohlraum des Dämpfungselementes 1 sei­ ne durch die Größe des Aufpralls des Aufklappbügels 4 maximale Volumenverkleinerung erfahren, ist eine Rückverformung des Dämpferelementes nicht mehr möglich. Denn das Einwegeventil 9 sperrt einen Druckausgleich. Ein solcher kann auch durch die Ausgleichsöffnung 7 nicht erfolgen, da der Aufklappbügel 4 diese Öffnung wegen der durch diese Öffnung aufgrund des Unterdrucks innerhalb des Hohlraumes des Dämpferelementes herrschenden Sogwirkung nicht freigeben kann.

Der Aufklappbügel 4 ist damit an dem Dämpfungselement 1 in dessen zusammengedrücktem Zustand fest arretiert. Ein Lösen des Aufklappbügels 4 von dem Dämpferelement 1 ist nur durch zusätzliche Krafteinwirkung möglich. Diese Lösekraft kann durch entsprechende Auslegung des Dämpferelementes 1 (Feder­ steifigkeit und Größe der Ausgleichsöffnung) so festgelegt werden, daß beim Schließen des Kofferraumdeckels von Hand ein Ablösen unter geringem nicht als unangenehm empfundenem Kraft­ aufwand erfolgen kann. Auf diese Weise besitzt der Kofferraum­ deckel in aufgeklapptem Zustand an dem Dämpfungselement einen festen Halt. Bei Beendigung des Aufklappvorganges selbst be­ deutet dies, daß der Kofferraumdeckel nach dem Anschlag an das Dämpfungselement nicht mehr zurückschwingen kann. Es be­ deutet aber auch, daß der aufgeklappte Kofferraumdeckel bei beispielsweise Wind nicht in größere Schwenkbewegungen ver­ setzt werden kann. Bisher war für ein solches Festhalten des Kofferraumdeckels eine besondere mechanische Klemmvorrichtung erforderlich, die bei der erfindungsgemäßen Ausführung entfal­ len kann. Abgesehen davon, daß die Klemmvorrichtung ganz ent­ fallen kann, besteht noch der zusätzliche Vorteil, daß die erfindungsgemäße Arretiervorrichtung funktionssicherer ist, da sie sich im Gebrauch nicht abnutzen kann. Bei den bisherigen Klemmvorrichtungen war nämlich die Gefahr eines Nachlassens einer ausreichenden Klemmkraft nach langer Benutzungszeit nicht immer sicher ausgeschlossen.

Die Anordnung der Ausgleichsöffnung 7 in der Aufnahmefläche 5 kann derart gewählt werden, daß sie nicht sofort beim Auf­ treffen des Aufklappbügels 4 verschlossen wird, sondern erst nach einem gewissen Verformungsgrad des Dämpfungselementes 1. Dadurch kann das Dämpfungselement 1 vor seiner Dämpfungswir­ kung zunächst bis zu einem vorbestimmbaren Verformungsgrad als ungedämpfte Feder wirken. In welchem Verhältnis beispielsweise die gedämpften und ungedämpften Verformungswege des Dämpfungs­ elementes 1 durch eine entsprechende Lage der Ausgleichs­ öffnung 7 auf der Aufnahmefläche 5 stehen können, läßt sich recht anschaulich der Fig. 4 entnehmen. Dort ist die Zuordnung der Ausgleichsöffnung 7 zu einem sich in unterschiedlichen Schwenkstellungen befindlichen Aufklappbügel 4 dargestellt.

Bezugszeichenliste

1 Dämpfungselement
2 Boden
3 Schraube
4 Aufklappbügel
5 Aufnahmefläche
6 Seitenwand
7 Ausgleichsöffnung
8 Drosselöffnung
9 Einwegeventil

Claims (3)

1. Als Halteeinrichtung ausgebildetes Dämpfungselement zum Arretieren eines an dem Dämpfungselement anschlagenden ge­ dämpft abzubremsenden Teiles mit einem Hohlkörper aus ela­ stischem Material und mit zwei dessen Hohlraum nach außen verbindenden Öffnungen, von denen die eine eine an einer be­ liebigen von der Aufnahmefläche des anschlagenden Teiles ent­ fernt liegenden Stelle angeordnete Drosselöffnung und die an­ dere eine einen größeren Querschnitt aufweisende Aus­ gleichsöffnung in der Aufnahmefläche des Dämpfungselementes ist, die von dem auftreffenden zu dämpfenden Teil während der Dauer des Anliegens dieses Teiles verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (5, 6) balgförmig ausgebildet ist, und daß die Drosselöffnung (8) mit einem unter einem im Inneren des Hohlkörpers (5, 6) aufgebauten Druck nach außen öffnenden Einwegeventil (9) versehen ist.

2. Halteeinrichtung an einem Dämpfungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verschließbare Ausgleichsöffnung (7) von dem auftref­ fenden Teil (4) erst nach einer durch die Lage der Aus­ gleichsöffnung (7) vorbestimmten Anfangsverformung des Dämp­ fungselementes (1) verschlossen wird.

3. Halteeinrichtung an einem Dämpfungselement nach Anspruch oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verformbaren Teile des Dämpfungselementes (1) aus Gummi bestehen.