NL1008655C2 - Aandrijfcilinder. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Aandrijfcilinder.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een aandrijfcilinder volgens de aanl·af van conclusie 1.

Onder de aanhef van conclusie 1 valt bijvoorbeeld een gebruikelijke dubbelwerkende hydraulische cilinder met 5 voor elke kamer een aparte aansluiting voor een bijbehorende hydraulische leiding, welke cilinder in een bekende toepassing wordt gebruikt in een cabriolet-voertuig voor het open en dicht zwenken van een deksel, waarmee een opbergcompartiment voor het vouwdak van het voertuig wordt 10 afgedekt. In die toepassing is een nadeel dat aparte noodbedieningsvoorzieningen moeten worden getroffen om bij een storing van de hydraulische pomp het deksel met de hand te kunnen sluiten of openen. Een bekende oplossing is daarvoor om zodanige hydraulische kleppen te voorzien dat 15 de hydraulisch vloeistof ongehinderd uit de beide kamers van de dubbelwerkende cilinder kan wegstromen. Dit maakt weliswaar een handbediening van het deksel mogelijk, maar heeft weer als nadeel dat een geheel of gedeeltelijk geopend deksel niet meer wordt vadtgehouden, dus meteen 20 naar beneden valt zodra de noodbediening werkzaam is. Om dit probleem op te lossen is het bekend additionele gasveren te voorzien die het deksel dan open houden.

Een verder nadeel van een dubbelwerkende hydraulische cilinderb is dat twee hydraulische leidingen 25 naar de cilinder moeten worden geleid, hetgeen soms problemen oplevert met de beschikbare ruimte.

De onderhavige uitvinding beoogt een aandrijfcilinder te verschaffen, waarmee bovengenoemde nadelen kunnen worden opgeheven. Verder beoogt de 30 uitvinding een goedkoop en eenvoudig te assembleren aandrijfcilinder te verschaffen.

De onderhavige uitvinding verschaft een aandrijfcilinder volgens de aanhef van conclusie 1, die is gekenmerkt doordat een van de kamers gasdicht is afgesloten 35 en is gevuld met een gas onder druk en doordat voor de andere kamer een bijbehorende aansluiting voor het toe- en afvoeren van hydraulische vloeistof is voorzien. De 1 0 ü o6f> b - 2 - aandrijfcilinder volgens de uitvinding werkt dus in een bewegingsrichting van het zuiger/zuigerstang-samenstel als een gasveer en in de andere richting als een hydraulische cilinder. Hierdoor hoeft slechts een hydraulische leiding 5 op de aandrijfcilinder te worden aangesloten en is tevens I een noodbediening mogelijk door met de hand het zuiger/zuigerstang-samenstel te verplaatsen in de richting waarin het gas in de met gas gevulde kamer wordt gecomprimeerd. Verder wordt in de richting van de expansie 10 van het gas automatisch een gasveerwerking verkregen, waardoor de bovengenoemde additionele gasveren achterwege kunnen blijven.

Teneinde de druk in de met gas gevulde kamer niet te hoog te laten worden bij het comprimeren van het gas door 15 het zuiger/zuigerstang-samenstel, voorziet de uitvinding er bij voorkeur in dat de met gas onder druk gevulde kamer in verbinding staat met een met gas onder druk gevulde bufferkamer, die zodanig is opgesteld dat het volume van de bufferkamer onafhankelijk is van de positie van het 20 zuiger/zuigerstang-samenstel. Deze bufferkamer kan bijvoorbeeld geheel of gedeeltelijk in de cilinderbodem zijn gevormd en/of in het zuiger/zuigerstang-samenstel.

Bij voorkeur is de cilinder zo uitgevoerd dat de cilinderruimte is begrensd door een binnenhuis en dat zich 25 coaxiaal om de binnenhuis een buitenhuis uitstrekt, zodat de ruimte tussen de binnenbuis en de buitenbuis de bufferkamer vormt. Deze bufferkamer is dan via bij voorkeur een of meer in de binnenbuis gevormde openingen verbonden met de met gas gevulde kamer in de cilinderruimte.

30 Verdere voordelige uitvoeringsvormen van de aandrijfcilinder volgens de uitvinding zijn beschreven in de conclusies en in de navolgende beschrijving.

De onderhavige uitvinding heeft tevens betrekking op een bedieningsinrichting omvattende een aandrijfcilinder 35 van het hier beschreven type en een met de hydraulische aansluiting daarvan verbonden hydraulische pomp.

De onderhavige uitvinding voorziet verder in de voordelige toepassing van deze aandrijfcilinder bij het bedienen van beweegbare delen van personenauto's, zoals 1008655 - 3 - voor het bedienen van het eerder genoemde deksel voor het opbergcompartiment voor het vouwdak, maar in het bijonzder voor de bediening van kofferdeksels, motorkappen, omhoog zwenkende (achter-)deuren en dergelijke van 5 motorvoertuigen.

De onderhavige uitvinding zal hierna nader worden toegelicht aan de hand van de tekening. Daarbij toont: fig. 1 in langsdoorsnede een voorkeursuitvoeringsvorm van de aandrijfcilinder volgens de uitvinding, en 10 fig. 2 schematisch een bedieningsinrichting voor het openen en sluiten van een kofferbakdeksel van een personenauto met de cilinder van figuur 1.

Figuur 1 toont een aandrijfcilinder 1 omvattende een 15 als cilinderbuis dienende binnenbuis 2, die aan zijn axiale einden respectievelijk door een cilinderbodem 3 en een cilinderkop 4 is afgesloten en daarmee een cilinderruimte 5 begrenst. In de cilinderruimte 5 is tussen bijbehorende eindposities een uit een zuiger 6 en een vast daarmee 20 verbonden zuigerstang 7 samengesteld zuiger/zuigerstang-samenstel axiaal heen en weer beweegbaar. Om de zuiger 6 ligt een afdichtring 8, met een zodanige uitvoering dat deze gas- en oliedicht langs de binnenzijde van de binnenbuis 2 kan schuiven, zodat de cilinderruimte 5 is 25 verdeeld in een nabij de cilinderkop 4 gelegen kopzijdige kamer 9 en een nabij de cilinderbodem 3 gelegen bodemzijdige kamer 10. In de cilinderkop 4 is een boring 11 gevormd, waar de zuigerstang 7 doorheen steekt, waarbij de spleet is afgedicht door een afdichtring 12.

30 Coaxiaal om de binnenbuis 2 is een buitenbuis 14 aanwezig met een grotere binnendiameter dan de buitendiameter van de binnenbuis 2, zodat een ringvormige ruimte 15 tussen de binnenbuis 2 en de buitenbuis 14 aanwezig is. De buitenbuis 14 is aan zijn axiale einde vast 35 bevestigd aan respectievelijk de cilinderbodem 3 en de cilinderkop 4, bij voorkeur door een randgebied van de buitenbuis 14 in een bijbehorende groef van de cilinderbodem 3 en kop 4 te persen, zoals algemeen bekend is en hier schematisch is getoond. Voor het verschaffen van 1008655 - 4 - een gasdichte verbinding tussen de buitenbuis 14 en de cilinderbodem 3 en cilinderkop 3 kan op plaatsen 16, 17 een afdichtring tussen beiden zijn opgesloten.

De binnenbuis 2 is met een geschikte passing op 5 respectievelijk de cilinderbodem 3 en de cilinderkop 4 geschoven zonder daaraan te zijn vastgezet, hetgeen niet nodig is vanwege de door de buitenbuis 14 gerealiseerde verbinding tussen de cilinderkop 4 en de cilnderbodem 3.

Tussen de binnenbuis 2 en de cilinderkop 4 is verder 10 een afdichtring 18 geplaatst, die een gasdichte afdichting waarborgt. Een dergelijke afdichting ontbreekt bij de aansluiting van de binnenbuis 2 op de cilinderbodem 3.

In de binnenbuis 2 zijn nabij de cilinderbodem 3 een of meer openingen 19 aangebracht, die de ruimte 15 - 15 verbinden met de bodemzijdige kamer 10.

In de cilinderkop 4 is een aansluiting 20 gevormd, waarmee een hydraulische leiding op de kopzijdige kamer 9 kan worden aangesloten om hydraulische vloeistof aan die kamer 9 toe te voeren of juist weg te laten stromen.

20 In de cilinderbodem 3 is verder een verdieping 21 gevormd, die buiten het slagbereik van de zuiger 6 ligt, welke verdieping 21 aansluit op een boring 22 naar de buitenomtrek van de cilinderbodem 3.

De ruimte gevormd door de boring 22, de verdieping 25 21, de bodemzijdige kamer 10 en de daarmee verbonden ruimte 15 is gasdicht van de atmosfeer afgesloten door een in de boring 22 vastgezette afsluitkogel 23, die is vastgezet nadat deze hele ruimte is gevuld met een gas onder druk, bijvoorbeeld met een druk van 40 bar indien de zuigerstang 30 7 volledig is uitgeschoven.

Wanneer de zuigerstang 7 wordt ingeschoven door via aansluiting 20 hydraulische vloeistof onder druk toe te voeren aan kopzijdige kamer 9, zal het gas worden gecomprimeerd. In de volledig ingeschoven stand van de 35 zuigerstang vormen dan de verdieping 21 en de ruimte 15 tussen de binnenbuis 2 en de buitenbuis 14 een bufferruimte, waardoor de druk van het gas niet hoger oploopt dan bijvoorbeeld 75 bar. Door een geschikte keuze van het volume van de bufferruimte ten opzichte van de met 100865 5 - 5 - gas gevulde kamer kan dus het drukverloop van het gas worden beheersd.

De aandrijfcilinder 1 werkt derhalve bij het uitschuiven van de zuigerstang 7 als een gasveer, terwijl 5 bij het inschuiven van de zuigerstang de cilinder 1 als een hydraulische cilinder werkt. Indien in de aansluiting 20 of de daarop aansluitende leiding een smoorvoorziening is opgenomen, kan het uitschuiven van de zuigerstang 7 gecontroleerd plaatsvinden, ook als de zuigerstang slechts 10 een geringe last hoeft te verplaatsen.

Vanzelfsprekend kan de richting van de gasveerwerking ook worden omgekeerd door in een niet getoonde variant van de cilinder 1 de kopzijdige kamer af te sluiten van de atmosfeer en te vullen met een gas onder 15 druk en de bodemzijdige kamer te voorzien van een aansluiting voor hydraulische vloeistof. In dat geval dienen ook de boringen 19 te worden verplaatst.

In een andere niet getoonde variant van de cilinder 1 strekt de bufferkamer zich uit in het 20 zuiger/zuigerstangsamenstel, bijvoorbeeld als een holte in de zuigerstang die in verbinding staat met de met gas gevulde kamer. Uiteraard kan daarbij de cilinder zijn voorzien van een cilinderbuis zonder dat daarbij een buitenbuis aanwezig is.

25 In weer een andere variant van de cilinder 1 is in de ruimte tussen de binnenbuis 2 en de buitenbuis 14 een ringvormige en axiaal heen en weer verschuifbare zuiger ondergebracht voor het regelen van de druk van het gas. De verstelling van deze ringvormige zuiger kan bijvoorbeeld 30 plaatsvinden door aan de van het gas afgekeerde zijde van deze ringvormige zuiger hydraulische vloeistof toe te voeren via een bijbehorende en eventueel van een afsluiter voorziene aansluiting.

Figuur 2 toont schematisch een voordelige toepassing 35 van de cilinder 1 volgens de uitvinding voor het openen en sluiten van een kofferbakdeksel 25 van een verder niet getoonde personenauto.

Het kofferbakdeksel 25 dient voor het afdekken van kofferbakruimte 26 met kofferbakbodem 27 en opstaande 1008655 - 6 - achterrand 28. Het deksel 25 is via een scharniermechanisme 29 verbonden met de carrosserie van de auto. Voor het in de gesloten stand vergrendelen van het kofferbakdeksel 25 is een, bijwoorbeeld op afstand bedienbaar, slot voorzien met 5 samenwerkende slotdelen 31 en 32.

Voor het openen en sluiten van het kofferbakdeksel is de auto voorzien van een bedieningsinrichting. Deze bedieningsinrichting omvat een door een elektromotor M aandrijfbare hydraulische pomp 35 met een pomppoort 36 voor 10 het afgeven van hydraulische vloeistof onder druk en met een zuigpoort 37 voor het aanzuigen van hydraulische vloeistof uit een reservoir 38 voor hydraulische vloeistof. Verder omvat de bedieningsinrichting een elektrisch bedienbare stuurklep 39 met veerterugstelling, die in 15 bediende toestand de pomppoort 36 verbindt met de aansluiting 20 van de aandrijfcilinder 1 en in onbediende toestand de aansluiting 20 van de aandrijfcilinder 1 verbindt het reservoir 38. De klep 39 is bij voorkeur een i 3/2-stuurklep zoals het schema toont.

20 In de enkele hydraulische leiding 40 tussen de stuurklep 39 en de cilinder 1 is een smoring 41 opgenomen, verder is tussen de pomp 35 en de klep 39 een terugslagklep 42 opgenomen, die sluit in de richting van de pomp 35.

Voor het openen van het kofferdeksel 25 is er in 25 voorzien via een afstandsbediening aan de besturingsmiddelen van het voertuig een signaal te geven om het slot 31, 32 te ontgrendelen. Door de gasdruk in de cilinder 1 zal dan hydraulische vloeistof uit de kamer 9 stromen via de smoring 41 naar het reservoir. Hierdoor 30 opent het deksel 25 op gecontroleerde wijze. Eventueel kan het openen van het deksel 25 worden gestopt door met de afstandsbediening een signaal te geven waardoor de klep 39 wordt bediend, zodat de terugslagklep 42 belet dat er vloeistof uit de kamer 9 ontwijkt.

35 Voor het sluiten van het deksel 25 wordt via de afstandsbediening de pomp 35 in werking gesteld en tevens de klep 39 bediend, zodat hydraulische vloeistof onder druk aan de cilinder 1 wordt toegevoerd en de zuigerstang 7 ingetrokken wordt. Eventueel kan een overdrukklep zijn ! 1 008665 - 7 - voorzien die opent als de vloeistofdruk te hoog oploopt, omdat iets bekneld raakt tussen het deksel 25.

De beschreven bedieningsinrichting maakt het mogelijk het deksel 25 te sluiten in geval van een 5 elektrische storing, doordat het deksel 25 met de hand tegen de gasdruk in kan worden dichtgedrukt. Daarbij zuigt de kamer 9 zelf hydraulische vloeistof aan uit het reservoir 38. Indien het slot 31, 32 ook handmatig kan worden bediend, kan het deksel bij een dergelijke storing 10 ook worden geopend, waarbij de gasveerwerking nog steeds aanwezig is.

Uiteraard kan in plaats van een afstandbediening of in combinatie daarmee ook een bedieningsknop aan de auto zijn aangebracht.

i v u oO ö 5

Claims (14)

1. Aandrijfcilinder (1) omvattende een cilinderbuis (2) , die aan zijn axiale einden respectievelijk door een cilinderbodem (3) en een cilinderkop (4) is afgesloten en daarmee een cilinderruimte (5) begrenst, een in de 5 cilinderruimte tussen bijbehorende eindposities axiaal heen en weer beweegbaar zuiger/zuigerstang-samenstel (6,7), dat in de cilinderruimte een kopzijdige (9) en een bodemzijdige (10) kamer vormt, waarbij de zuigerstang door een bijbehorende boring (11) in de cilinderkop (4) naar buiten 10 uitsteekt, met het kenmerk, dat een van de kamers (10) gasdicht is afgesloten en is gevuld met een gas onder druk en dat voor de andere kamer (9) een bijbehorende aansluiting (20) voor het toe- en afvoeren van hydraulische ; vloeistof is voorzien. 15

= 2. Aandrijfcilinder volgens conclusie 1, waarbij de met : gas onder druk gevulde kamer (10) in verbinding staat met een met gas onder druk gevulde bufferkamer (15), die zodanig is opgesteld dat het volume van de bufferkamer 20 onafhankelijk is van de positie van het zuiger/zuigerstang-samenstel.

3. Aandrijfcilinder volgens conclusie 2, waarbij de bufferkamer zich in de cilinderbodem uitstrekt. 25

4. Aandrijfcilinder volgens conclusie 2 of 3, waarbij de bufferkamer zich in het zuiger/zuigerstang-samenstel uitstrekt.

5. Aandrijfcilinder volgens een of meer van de conclusies 2-4, waarbij de cilinderruimte is begrensd door een binnenbuis (2) en waarbij zich in hoofdzaak coaxiaal om de binnenbuis een buitenbuis (14) uitstrekt, en waarbij de bufferkamer (15) zich tussen de binnenbuis en de buitenbuis 35 uitstrekt.

6. Aandrijfcilinder volgens conclusie 5, waarbij de i 1008655 - 9 - binnenbuis (2) los op de cilinderbodem en de cilinderkop is gestoken en de buitenbuis (14) vast is verbonden met de cilinderbodem (3) en de cilinderkop (4).

7. Aandrijfcilinder volgens conclusie 5 of 6, waarbij een afdichtring (18) is voorzien tussen de binnenbuis en de aan de met hydraulische vloeistof te vullen kamer grenzende cilinderkop of cilinderbodem en waarbij geen afdichtring is voorzien tussen de binnenbuis en de aan de met gas gevulde 10 kamer grenzende cilinderbodem of cilinderkop.

8. Aandrijfcilinder volgens een of meer van de conclusies 5-7, waarbij de binnenbuis (2) een geringere wanddikte heeft dan de buitenbuis (14). 15

9. Bedieningsinrichting voor het verplaatsen van een last, omvattende een mechanisch aandrijfbare pomp met een pomppoort voor het afgeven van hydraulische vloeistof onder druk en met een zuigpoort voor het aanzuigen van 20 hydraulische vloeistof uit een reservoir voor hydraulische vloeistof, met het kenmerk, dat de pomppoort is verbonden met de aansluiting van een aandrijfcilinder volgens een of meer van de voorgaande conclusies.

10. Bedieningsinrichting volgens conclusie 9, waarbij elektrisch bedienbare stuurklep met veerterugstelling is voorzien, die in bediende toestand de pomppoort verbindt met de aansluiting van de aandrijfcilinder en in onbediende toestand de aansluiting van de aandrijfcilinder verbindt 30 het reservoir.

11. Bedieningsinrichting volgens conclusie 10, waarbij tussen de pomppoort en de stuurklep een in de richting van de pomppoort sluitende terugslagklep is voorzien. 35

12. Bedieningsinrichting volgens een of meer van de conclusies 9-11, waarbij een smoorvoorziening is voorzien bij de aansluiting van de aandrijfcilinder. 1008655 - 10 -

13. Voertuig, in het bijzonder een personenvoertuig, omvattende een bedieningsinrichting volgens een of meer van de conclusies 9-12, waarbij de aandrijfcilinder is verbonden met een kofferbakdeksel, achterklep, motorkap, 5 deur van het voertuig.

14. Voertuig omvattende een vouwdak en een compartiment voor het opnemen van het vouwdak in geopende toestand, waarbij een zwenkbaar deksel met bijbehorende 10 aandrijfcilinder voor het zwenken van het deksel, met het kenmerk, dat de aandrijfcilinder volgens een of meer van de voorgaande conclusies is uitgevoerd. Ή 1008655