DE4319641C2 - Dämpfer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Dämpfer nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-PS 39 310 ist ein Dämpfer der eingangs genannten Art bekanntgeworden, der als Teleskopdämpfer mit zwei Zylindern, zwei Kolben und einer Stange ausgebildet ist. Der doppelt wirkende bekannte Dämpfungszylinder bildet jedoch nur eine einfache Luftdämpfung, und zwar beim Einschieben einer mit dem inneren Kolben verbundenen Stange, wodurch die Luft aus dem Raum des inneren Zylinders über eine Drosselbohrung in der geschlossenen Stirnwand des inneren Zylinders und eine Öffnung in der Wandung des äußeren Zylinders entweicht. Beim Einschieben des Innenzylinders findet mithin eine Drosselung nicht statt.

Aus der FR 63 679 ist ein Dämpfungszylinder bekanntgeworden, bei dem der in einem Zylinder gleitende Kolben eine Ringnut aufweist, die einen O-Ring verschiebbar aufnimmt. Der Boden der Ringnut ist über Bohrungen mit einer Kolbenseite verbunden, und der Kolben bildet beidseitig der Ringnut Ringspalte für einen Luftaustausch zwischen den Zylinderkammern. Wird der Kolben des bekannten Dämpfers in eine Richtung gedrückt, findet eine Dämpfung statt, indem Luft aus dem Zylinder über eine Drosselöffnung ausströmt. Im Kolbenbereich verhindert die Dichtung einen Luftdurchtritt. In der entgegengesetzten Richtung erlaubt der O- Ring den Durchtritt von Luft zum Austausch zwischen den Zylinderräumen ohne eine Drosselung.

Aus der DE-OS 15 84 107 ist bekannt, bei einem Dämpfungszylinder mit einem Kolben eine spezielle Dichtungsanordnung vorzusehen, die manschettenförmig auf die Stirnseite des Kolbens aufgeschoben ist. Die Dichtung ermöglicht in der einen Richtung des Kolbens eine Drosselung und in der entgegengesetzten Richtung eine relativ freie Strömung von der einen in die andere Zylinderkammer und umgekehrt. Die Dichtungsmanschette verlängert jedoch die Einbaulänge der Dämpfungsanordnung, was sich insbesondere bei einer Tandemanordnung gemäß der eingangs beschriebenen Dämpfungsanordnung besonders nachteilig bemerkbar macht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mit Luft arbeitenden Dämpfer zu schaffen, der klein baut und gleichwohl eine größere variable Last abdämpfen kann.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Dämpfer weisen beide Kolben scheibenförmige Abschnitte auf, die zwischen sich eine ringförmige Nut bilden zur Aufnahme einer Lippendichtung, die dichtend mit der Wandung des betreffenden Zylinders zusammenwirkt. Die Lippendichtungen sind zwischen den scheibenförmigen Abschnitten axial verschiebbar, wobei die scheibenförmigen Abschnitte Öffnungen aufweisen, durch die Luft hindurchströmen kann, wenn die Lippendichtung am betreffenden scheibenförmigen Abschnitt anliegt. Die Öffnungen sind über einen Schlitz des Abschnitts zwischen dem scheibenförmigen Abschnitt verbunden, wobei eine Öffnung im Querschnitt größer als die andere ist. Die der jeweiligen Stange abgewandte Kammer der Zylinder ist in sich abgeschlossen.

Die Lippendichtungen nach der Erfindung ermöglichen einen relativ freien Durchstrom in einer Richtung und zugleich die gedrosselte Strömungsführung in der entgegengesetzten Richtung. Die verwendeten Mittel ermöglichen im eingezogenen Zustand des Dämpfers eine sehr geringe Gesamtlänge, wegen der Tandemanordnung jedoch eine große Hublänge im ausgezogenen Zustand. Auch relativ schwere Belastungen sowie unterschiedlich große Belastungen können wirksam gedämpft werden. Bei dem erfindungsgemäßen Dämpfer wird zur Dämpfung nur die im Dämpfer eingeschlossene Luft verwendet.

Der erfindungsgemäße Dämpfer ist insbesondere für zu dämpfende Teile in Automobilen, wie eine Handschuhfachklappe oder dergleichen geeignet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt perspektivisch einen Dämpfer nach der Erfindung im zusammengezogenen Zustand.

Fig. 2 zeigt den Dämpfer nach Fig. 1 im vollständig ausgefahrenen Zustand.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch die Darstellung nach Fig. 1 entlang der Linie 3-3.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch die Darstellung nach Fig. 2 entlang der Linie 4-4.

Fig. 5 zeigt eine Explosionsdarstellung des Dämpfers nach den Fig. 1 oder 2.

Fig. 6 zeigt perspektivisch unvergrößert einen Abschlußdeckel aus der Darstellung nach Fig. 5.

Fig. 7 zeigt einen Teilschnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform eines Dämpfers nach der Erfindung.

Wie in den Fig. 1 bis 5 gezeigt, weist ein mit Luft betriebener Dämpfer 10 einen Innenzylinder 12 und eine Stange 14 auf, die im Zylinder hin- und herbewegbar eingesetzt ist. Am Vorderende hat die Stange 14 einen Kolben 16, der an der Innenwand des Zylinders 12 entlanggleitet und diesen in eine Kammer A und eine Kammer B aufteilt. Der Kolben 16 hat ein Paar axial beabstandeter scheibenförmiger Abschnitte 18a und 18b, die mittels eines stangenförmigen Abschnitts 19 von reduziertem Durchmesser verbunden sind. Die scheibenförmigen Abschnitte nehmen dazwischen eine primäre Lippendichtung 20 auf, die in einer in der Außenfläche des stangenförmigen Abschnitts 19 gebildeten ringförmigen Nut 22 gleitend angeordnet ist.

Eine erste Öffnung 24 ist in einem Abschnitt des scheibenförmigen Abschnitts 18a gebildet und eine zweite Öffnung 26 ist in einem Abschnitt des scheibenförmigen Abschnitts 18b gebildet. Die zweite Öffnung 18b ist etwas größer als die erste Öffnung 18a. Ein Schlitz 28 ist am Umfang des stangenförmigen Abschnitts 19 vorgesehen und erstreckt sich über deren gesamte Länge in axialer Richtung, um einen Luftströmungsweg zu schaffen, der die erste und zweite Öffnung, die erste Steueröffnungen definieren, verbindet. Die primäre Dichtung 20 zwingt den Luftstrom, ausschließlich die erste Öffnung 18a gemäß einer Bewegung der Stange 14 in einer ersten axialen Richtung zu passieren.

Der Innenzylinder 12 ist im wesentlichen aus einem zylinderförmigen Körper gebildet, der sich zwischen einem geschlossenen und einem offenen Ende erstreckt. Das offene Ende des Zylinders 12 hat einen unverdrehbaren Abschluß 30. Wie am besten in den Fig. 5 und 6 zu sehen ist, wird der deckelförmige Abschluß 30 zylindrisch geformt, wobei eines seiner Enden von einem ringförmigen Flansch 32 abgeschlossen ist. Der ringförmige Flansch 32 hat in einem mittleren Abschnitt einen Ausschnitt 34 von besonderer Kontur zur Durchführung der Stange 14 und Bildung einer Drehsicherung, um eine Rotation oder Verwindung der Stange 14 gegen den Innenzylinder 12 zu verhindern. Es wird darauf hingewiesen, daß die Stange 14 von kreuzförmigem Querschnitt ist, dessen Kontur mit dem Ausschnitt 34 des Abschlusses 30 übereinstimmt.

Weiterhin ist der Abschlußdeckel 30 mit ringförmigen Randabschnitten 36 gebildet, deren jeder einen Zahn 38 aufweist. Die Zähne 38 sind ausgebildet, um schnappend in rechtwinklig geformte gegenüberliegende Öffnungen 40 einzugreifen, die an dem dem offenen Ende benachbarten Randabschnitt des Innenzylinders 12 gebildet sind, um den Abschluß 30 fest am Innenzylinder zu sichern. Eine schwächere Kompressionsfeder 42 ist um die Stange 14 herum angeordnet und im Inneren des Innenzylinders 12 zwischen der hinteren Fläche 44 des scheibenförmigen Abschnitts 18b und der Innenfläche 46 des ringförmigen Flansches 32 des Abschlusses 30 gehalten.

Der mit Luft arbeitende Dämpfer 10 hat weiterhin einen Außenzylinder 48 und eine Stange 12, die im Außenzylinder 48 hin- und herbewegbar eingesetzt ist. Es sei darauf hingewiesen, daß der Innenzylinder 12 als Stange wirkt, wenn er in bezug auf den Außenzylinder 48 bewegt wird. Daher ist das Vorderende der Stange 12 entsprechend mit einem zweiten Kolben 50 ausgestattet, der an der Innenwand des Außenzylinders 48 gleitet und diesen in eine Kammer C und eine Kammer D aufteilt. Der zweite Kolben 50 besteht aus einem Paar axial beabstandeter scheibenförmiger Abschnitte 52a und 52b, die mittels eines zweiten stangenförmigen Abschnitts 54 von reduziertem Durchmesser verbunden sind. Die scheibenförmigen Abschnitte nehmen dazwischen eine sekundäre Lippendichtung 56 auf, die gleitend in einer in der Außenfläche des stangenförmigen Abschnitts 54 gebildeten ringförmigen Nut 58 angeordnet sind.

Eine dritte Öffnung 60 ist in einem Abschnitt des scheibenförmigen Abschnitts 52a gebildet und eine vierte Öffnung 62 ist in einem Abschnitt des scheibenförmigen Abschnitts 52b gebildet. Die vierte Öffnung ist etwas größer als die dritte Öffnung 60 ausgeführt. Ein Schlitz 64 ist am Umfang des zweiten stangenförmigen Abschnitts 54 geschaffen und erstreckt sich über dessen gesamte Länge in axialer Richtung, um einen Luftweg zu schaffen, der die dritte und vierte Öffnung, die zweite Steueröffnungen definieren, zu verbinden. Die Dichtung 56 zwingt den Luftstrom zum ausschließlichen Passieren der dritten Öffnung bei einer Bewegung der Stange 12 in der ersten axialen Richtung.

Der Zylinder 48 hat ein geschlossenes und ein offenes Ende. Das offene Ende des Gehäuses 48 hat einen deckelförmigen Abschluß 66. Wie in Fig. 5 zu sehen, ist der Abschluß 66 von zylindrischer Form, wobei eines seiner Enden von einem ringförmigen Flansch 68 geschlossen ist. Der ringförmige Flansch 68 ist in seinem zentralen Abschnitt mit einer Öffnung 70 zur Durchführung der Stange 12 ausgestattet.

Weiterhin ist der Abschluß 66 mit ringförmigen Randabschnitten 72 mit jeweils einem Zahn 74 gebildet. Die Zähne 74 sind zum schnappenden Eingriff mit rechtwinklig geformten gegenüberliegenden Öffnungen 76 ausgebildet, die in dem offenen Ende des Zylinders 48 benachbarten Randabschnitt geformt sind, um den Abschluß 66 am Zylinder 48 zu befestigen. Eine starke sekundäre Kompressionsfeder 78 ist um die Stange 12 herum angeordnet und wird im Inneren des Zylinders 48 zwischen der hinteren Fläche 80 des scheibenförmigen Abschnitts 52b und der inneren Fläche 82 des ringförmigen Flansches 68 des Abschlusses 66 gehalten.

Das geschlossene Ende des Außenzylinders 48 ist einstückig mit einem abgeflachten Montageendabschnitt 84 geformt, der eine Öffnung 86 zur Befestigung an der Seitenwand eines Handschuhfachgehäuses in einer Automobilwand aufweist. Das äußere Ende der Stange 14 ist in einem Endabschnitt 88 mit einer Öffnung 90 ausgestattet, die an einer Handschuhfachtür befestigt werden kann. Alternativ kann der Außenzylinder 48 an der Handschuhfachtür und die Stange am Handschuhfachgehäuse befestigt werden. Auf diese Weise kann die Tür relativ zum in der Stirnwand angebrachten Handschuhfachgehäuse frei geöffnet und geschlossen werden.

Die Funktion des vorliegenden mit Luft arbeitenden Dämpfers 10 wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 der Zeichnungen beschrieben. Wie in Fig. 3 gezeigt, steht die Feder 42 mit dem ersten Kolben 16 in Eingriff, um im Normalzustand die Stange 14 im Innenzylinder 12 zurückzuziehen und die Feder 78 steht mit dem zweiten Kolben 50 in Eingriff, um normalerweise die Stange 12 (Innenzylinder) innerhalb des Außengehäuses 48 zurückzuziehen. Folglich sind beide Kolben 16 und 50 normalerweise innerhalb des Außen­ zylinders 48 zurückgezogen.

Während der anfänglichen Türöffnungsbewegung nach Freigabe einer Türklinke erfolgt der Ausziehhub der Stange 14 (nach rechts in Fig. 3), der durch das Gewicht der Tür und des im Handschuhfachgehäuses gespeicherten Inhalts erzeugt wird, nur gegen die schwächere Feder 42. Daher wird die Stange 14 ausgezogen, bevor eine Bewegung oder ein Auszug der Stange 12 erfolgt. Es wird darauf hingewiesen, daß der innere Druck der Kammer A auf der linken Seite des Kolbens 16 reduziert und der Innendruck der Kammer B erhöht wird. Während die Stange 14 sich nach rechts bewegt, wird die Lippendichtung 20 gegen den scheibenförmigen Abschnitt 18a gedrückt, so daß jeder Luftstrom von der Kammer B zur Kammer A außer durch die erste Öffnung 24 über die zweite Öffnung 26 und den Schlitz 28 hindurch verhindert und ein Unterdruck erzeugt wird.

Beim weiteren Öffnen der Tür beginnt die Stange 12 (Innenzylinder), die stärkere Feder 78 zu komprimieren und dem Öffnen der Tür mehr Widerstand entgegenzusetzen. Es sei angemerkt, daß der Innendruck der Kammer C an der linken Seite des Kolbens 50 reduziert und der Innendruck der Kammer D erhöht wird. Wenn sich die Stange 12 nach rechts bewegt, wird die Lipppendichtung 56 gegen den scheibenförmigen Abschnitt 52a gedrückt, so daß jeder Luftstrom von der Kammer D in die Kammer C außer durch die dritte Öffnung 60 über die vierte Öffnung 62 und den Schlitz 64 hindurch verhindert wird und daher ein Unterdruck entsteht. Die Stange 14 und Stange 12 sind in ihrem voll ausgezogenen Zustand in Fig. 4 dargestellt.

Daher ist ersichtlich, daß der mit Luft arbeitende Dämpfer eine zunehmende Kraft verursacht, wenn die Tür weiter geöffnet wird, d. h., der sekundäre Dämpfeffekt ist größer als der primäre, um bei Änderung der Türkraft eine angemessene sanfte Dämpfung zu erzeugen. Es ist klar, daß die Spannung der Kompressionsfedern 42, 78 und die Größe der Luftstromöffnungen 24, 26, 60 und 62 zur Kompensation unterschiedlicher variabler Lasten geändert werden können.

Andererseits werden beim Schließen der Tür aus dem voll ausgezogenen Zustand nach Fig. 4 heraus die vorgenannten oben beschriebenen Funktionen im wesentlichen umgekehrt. Während des Schließens der Tür wird die komprimierte stärkere Feder 78 anfänglich ihre gespeicherte Energie zum Zurückziehen der Stange 12 aufbringen, um die Türschließbewegung zu beginnen. Dies bewirkt, daß sich die Dichtung 56 nach links gegen den scheibenförmigen Abschnitt 52b bewegt und eine Kommunikation zwischen den Kammern C und D über die Öffnungen 60 und 62, den Schlitz 64 und benachbarte Bereiche gleichzeitig erlaubt. Daher wirkt keine Bremskraft auf die Bewegung des Kolbens 50 nach links und die Stange 12 bewegt sich sanft.

Anschließend beginnt die schwächere Feder 42 ihre gespeicherte Energie zum Zurückziehen der Stange 14 abzugeben und die Türöffnungsbewegung zu beenden. Dadurch bewegt sich die Dichtung 20 gegen den scheibenförmigen Abschnitt 18b und ermöglicht die Kommunikation zwischen den Kammern A und B über die Öffnungen 24 und 26, den Schlitz 28 und benachbarte Bereiche gleichzeitig. Daher wirkt keine Bremskraft auf die Bewegung des Kolbens 16 nach links und die Stange 14 bewegt sich sanft.

In Fig. 7 wird eine zweite Ausführungsform des Innenzylinders 12a gezeigt, der ein reduziertes Volumen der zirkulierenden inneren Luft entsprechend dem abnehmenden Volumen im abgeschlossenen Ende hat und so einen schnelleren Dämpfeffekt ermöglicht. Speziell ist das geschlossene Ende des Innenzylinders 12a in seinem zentralen Abschnitt im wesentlichen als konisch gestalteter Hohlabschnitt 92 geformt. Das geschlossene Ende ist durch beabstandete enge Wandabschnitte 94a und 94b definiert, die einen U-förmigen Spalt 96 dazwischen aufweisen. Das Innere der Wandabschnitte dient der Aufnahme eines Endes der schwächeren Feder 42 innerhalb des Innenzylinders 12a. Es ist erkennbar, daß der Außenzylinder 48 nach Fig. 1 als Außenzylinder verwendet werden kann.

Weiterhin können der Abschluß 66 und das äußere Ende der Stange 12 (Innenzylinder) mit einander entsprechenden Konturen ausgebildet werden ähnlich dem Abschlußdeckel 30 und der Stange 14 nach Fig. 1, um als zusätzliche Verdrehsicherung eine Drehung der Stange bezogen auf den Außenzylinder zu verhindern. Außerdem ist es mittels Anordnung der ersten und zweiten Öffnungen 24, 26 und der dritten und vierten Öffnungen 60, 62 in entgegengesetzte Richtung an den entsprechenden scheibenförmigen Abschnitten möglich, die Dämpfbewegung während der ausziehenden oder einziehenden Hubbewegung der Stangen zu bewirken.

Claims (7)

1. Dämpfer mit einem Innenzylinder mit einem offenen Ende, einer im Innenzylinder hin- und herbewegbaren Stange, die an ihrem vorderen Ende einen an der Innenwand des Innenzylinders teleskopisch gleitenden ersten Kolben aufweist, der den Innenzylinder in zwei Kammern unterteilt, wobei der erste Kolben so ausgebildet ist, daß er eine Strömungsverbindung zwischen den Kammern herstellt, wenn die Stange in der ersten axialen Richtung bewegt wird, einem ersten Abschluß am offenen Ende des Innenzylinders mit einer Öffnung zur Durchführung der Stange, einer um die Stange herum angeordneten ersten Druckfeder zwischen dem Kolben und dem Abschluß, einem Außenzylinder mit (14) bzw. dem ersten Zylinder (12) abgewandten Kammern (A, C) abgeschlossen sind.

2. Dämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Drehsicherung aufweist, die an der Stange (14) und am ersten Abschluß gebildet ist.

3. Dämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stange (14) einen kreuzförmigen Querschnitt aufweist und die Öffnung im ersten Abschluß (30) eine dazu passende Kontur hat.

4. Dämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Druckfeder (42) schwächer als die zweite Druckfeder (78) ist.

5. Dämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenzylinder (48) nahe seinem geschlossenen Ende Mittel (84) zur Montage an einem Gehäuse und die erste Stange an ihrem äußeren Ende Mittel (88, 90) zur Montage an einer Tür aufweist.

6. Dämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er eine zweite Drehsicherung aufweist, die am Innenzylinder (12) und am zweiten Abschluß (66) gebildet ist.

7. Dämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (92) zur Reduzierung des Volumens der Luft am geschlossenen Ende des Innenzylinders (12) vorgesehen sind.