DE4107382A1 - Gasfeder mit verringerter oder aufgehobener ausschubkraft bei eingefahrener kolbenstange - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gasfeder mit verringert er oder aufge­ hobener Ausschubkraft bei eingefahrener Kolbenstange entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Derartige Gasfedern sind durch die DE-OS 25 16 478 und die DE-OS 26 19 176 bekannt. Hierzu ist am zylinderinneren Ende der Kolben­ stange ein Ansatz vorgesehen, welcher in einen Hilfszylinder ein­ fährt und entweder eine hydraulische Blockierung oder eine auf Reibung basierende Verringerung bzw. Aufhebung der Ausschubkraft bewirkt. Bei der hydraulischen Blockierung wird ein im Hilfszy­ linder eingeschlossenes Fluid durch den in der Kolbenstange ange­ ordneten Durchflußkanal in den oberhalb des Kolbens befindlichen Arbeitsraum verdrängt. Der Arbeitsraum unterhalb des Kolbens steht mit dem Arbeitsraum oberhalb des Kolbens beim weiteren Einfahren der Kolbenstange nur durch den bei der Einfahrbewegung geöffneten Drosselquerschnitt im Kolben in Verbindung. Der Dros­ selquerschnitt wird beispielsweise durch einen axial in einer Kolbenringnut beweglichen Kolbenring gebildet bzw. bei einer an­ deren Ausführungsform mündet der in der Kolbenstange befindliche Kanal in den unteren Arbeitsraum und es ist dort ein Rückschlag­ ventil vorgesehen. Derartige Gasfedern werden vorwiegend zum gan­ zen oder teilweisen Gewichtsausgleich von Heckklappen bei Kraft­ fahrzeugen verwendet. Hierbei ist die Ausschubkraft der Gasfeder im eingeschobenen Zustand am größten und wirkt permanent auf die Anschlußgelenke der Gasfeder an der Karosserie und an der Heck­ klappe. Insbesondere beim Einsatz von Kunststoff-Heckklappen füh­ ren die Ausschubkräfte auf die Anlenkpunkte im geschlossenen Zu­ stand zu unerwünschten Kriechvorgängen im Kunststoffmaterial. Nachteilig beim genannten Stand der Technik ist, daß infolge der Rückfederung in geschlossener Position die Ausschubkraft der Gas­ feder nicht im gewünschten Maß verringert werden kann.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine bei geschlos­ sener Klappe wirksame Verringerung bzw. Aufhebung der Gasfeder­ ausschubkraft zu schaffen, wobei eine problemlose Anpassung an die Einbau-Längenverhältnisse geschaffen wird, die sich infolge der Einbautoleranzen beim Anbringen der Gelenkteile an der Karos­ serie und an der Klappe ergeben.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Halte­ einrichtung aus radial federnden, mit der Kolbenstange axial fest verbundenen Halteklammern besteht, welche Anformungen zum Eingriff in das zylinderfeste Bauteil aufweisen, während außerdem eine Vorrichtung für die Längeneinstellung der Gasfeder zur exak­ ten Positionierung der Halteeinrichtung vorgesehen ist. Diese Längeneinstellung der Gasfeder ermöglicht es, daß beim ersten Schließen der Klappe die Gasfeder sich automatisch an die Einbau-Län­ genverhältnisse, welche durch die Anbringung der Gelenkteile an der Karosserie und an der Klappe vorhanden sind, anpaßt. Damit wird erreicht, daß in geschlossener Klappenposition die Halteein­ richtung exakt wirksam ist.

Die Halteeinrichtung weist erfindungsgemäß eine geschlitzte Buch­ se auf, deren axial verlaufende Arme die Halteklammern bilden, die bei eingefahrener Kolbenstange mit einer im Zylinder angeord­ neten umlaufenden Sicke zusammenwirken. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist im Innenraum der geschlitzten Buchse ein radial die Halteklammern vorspannender Gummipuffer angeordnet. Besonders vorteilhaft ist erfindungsgemäß, daß die geschlitzte Buchse als Kunststoffteil ausgebildet ist.

Eine im Aufbau sehr einfache Halteeinrichtung wird - wie die Er­ findung zeigt - dadurch erhalten, daß die umlaufende Sicke radial nach innen vorspringt und die Halteklammern mit entsprechenden Vertiefungen versehen sind.

Eine exakt auf die Halteeinrichtung abgestimmte Vorrichtung zur Längeneinstellung wird erfindungsgemäß dadurch erhalten, daß die­ se zwischen dem Ende der Kolbenstange und einem Gelenkteil ange­ ordnet ist. Hierbei ist erfindungsgemaß bei einer Ausführungsform die Vorrichtung zur Längeneinstellung durch ein Sägezahnprofil gebildet, welches auf der Kolbenstange angeordnet ist und in eine entsprechend angepaßte Aussparung im Gelenkteil eingreift, wobei dieses Sägezahnprofil in diese Aussparung einpreßbar ist. Hierbei weist diese Verbindung zwischen dem Sägezahnprofil und dem Ge­ lenkteil beim Einschieben einen geringeren Widerstand als beim Ausziehen auf. Vorteilhafterweise ist ein Anschlag vorgesehen, der beim Einschieben des Kolbens in den Zylinder dann wirksam ist, wenn die Halteklammern mit ihren Vertiefungen mit der Sicke zu­ sammenwirken. Ein weiteres Einschieben des Kolbens ist somit nicht möglich und-die Anpassung an die Geometrie der Anschlußtei­ le an Karosserie und Klappe erfolgt beim ersten Schließvorgang dadurch, daß das Sägezahnprofil in die Aussparung des Gelenktei­ les eingedrückt wird, und zwar in der Stellung, in welcher die Halteeinrichtung maximal wirksam ist. Diese Stellung wird bei den späteren Betätigungen der Heckklappe nicht mehr verändert.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform wird dadurch erhalten, daß erfindungsgemäß die Vorrichtung zur Längeneinstellung durch ein am Ende der Kolbenstange angeordnet es Rändelprofil und eine Aussparung im Gelenkteil gebildet ist, wobei in dem von der Kol­ benstange begrenzten Aussparungsraum ein mikroverkapselter Kleber angeordnet ist, welcher bei der Längeneinstellung eine Klebver­ bindung zwischen der Kolbenstange und dem Gelenkteil herstellt. Auch hier wird beim ersten Schließen der Klappe durch Einschieben des Sägezahnprofiles der Kolbenstange in die Aussparung des Ge­ lenkteiles die exakte Einstellung der Gasfeder geschaffen. Hier­ bei platzt zumindest ein Teil des mikroverkapselten Klebers auf und verbindet die Kolbenstange mit dem Gelenkteil.

Dadurch, daß erfindungsgemäß zwischen der Kolbenstange und dem Kolben eine Hydraulikkammer angeordnet ist, in welche die Kolben­ stange bei der Längeneinstellung einfährt, wobei über ein feder­ belastet es Ventil die verdrängte Hydraulikflüssigkeit in den Zylinderinnenraum fließt, wird eine weitere vorteilhafte Längen­ einstellung geschaffen. Bei dieser Längeneinstellung mit hydrau­ lischer Blockierung wird ebenfalls beim ersten Schließen der Klappe die Längeneinstellung der Gasfeder bei voll wirkender Hal­ teeinrichtung exakt eingestellt.

Andererseits ist es ohne weiteres möglich, die Längeneinstellung bei jedem Schließen der Klappe vorzunehmen, was erfindungsgemäß dadurch geschieht, daß die Hydraulikkammer mit den Zylinderinnen­ raum über zwei entgegengesetzt wirkende, federbelastete Rück­ schlagventile in Verbindung steht.

Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Gasfeder in eingeschobener Position;

Fig. 2 eine Vorrichtung zur Längeneinstellung mittels mikrover­ kapseltem Kleber;

Fig. 3 eine Ausführungsform, wobei zwischen dem Kolben und der Kolbenstange eine Hydraulikkammer angeordnet ist;

Fig. 4 eine Ausführungsform, wobei die Hydraulikkammer mit dem Zylinderinnenraum über zwei entgegengesetzt wirkende, federbelastete Rückschlagventile in Verbindung steht.

Derartige Gasfedern werden vorwiegend zum komfortablen Öffnen und Schließen von Heckklappen oder Kofferraumdeckeln von Kraftfahr­ zeugen eingesetzt. Auf Grund ihrer Ausschubkraft kompensieren diese Gasfedern das Gewicht der Heckklappe ganz oder teilweise. Um die Ausschubkraft der Gasfeder bei geschlossener Klappe zu verringern oder aufzuheben, ist die Kombination einer Halteein­ richtung mit einer Vorrichtung für die Längeneinstellung vorgese­ hen, damit beim Einsatz von Kunststoffklappen im geschlossenen Zustand Kriechvorgänge im Kunststoffmaterial vermieden werden.

In Fig. 1 ist eine derartige Gasfeder gezeigt, die zwischen der Karosserie und der Klappe mit den Gelenkteilen 12 und 13 verbun­ den ist. Diese Gasfeder besteht im wesentlichen aus einem Zylin­ der 1, in welchem eine mit einem Kolben 3 verbundene Kolbenstan­ ge 2 mittels einer Kolbenstangendichtung 4 abdichtend nach außen geführt ist. Im Zylinderinnenraum 5 befindet sich eine unter Druck stehende Gasfüllung, wobei die Ausschubkraft der Kolben­ stange das Produkt aus Druck mal Querschnittsfläche der Kolben­ stange ist. Eine geschlitzte Kunststoffbuchse 7 bildet Halteklam­ mern 11, auf welche ein auf einer Distanzhülse 10 angeordneter Gummipuffer 9 eine radial nach außen wirkende Kraft aufweist. In der eingezeichneten Position greifen die Halteklammern 11 mit einer entsprechenden Aussparung in die Sicke 8 des Zylinders 1 ein, wobei ein Anschlag 6 vorgesehen ist, der ein weiteres Ein­ fahren des Kolbens 3 in den Zylinder 1 verhindert, und dieser An­ schlag 6 so ausgebildet ist, daß dieser nur bei maximaler Wirkung der Halteeinrichtung zwischen den Halteklammern 11 und der Sicke 8 im Zylinder wirkt. Dieser Anschlag 6 ist vorwiegend zum Ein­ stellen der Länge beim ersten Schließvorgang der Klappe von Be­ deutung. Beim Schließen der nicht eingezeichneten Klappe fährt die Kolbenstange 2 in den Zylinder 1 so lange ein, bis die Halte­ klammern 11 am Anschlag 6 zur Anlage kommen. Die Gasfeder wird bei der Herstellung bewußt etwas länger ausgeführt, als dies die Anlenkpunkte in der Karosserie und in der Heckklappe erfordern. Somit wird beim ersten Schließvorgang nach Anlage der Halteklam­ mern 11 am Anschlag 6 das Gelenk 13 mit der Aussparung 14 so lange über das am Ende der Kolbenstange 2 befindliche Sägezahn­ profil 15 geschoben, bis die Klappe in Schloß einrastet. Damit ist auf einfache Weise die Längeneinstellung der Gasfeder den Anlenkpunkten exakt angepaßt und die maximale Wirkung der Halte­ einrichtung ist gewährleistet. Die Ausschubkraft der Kolbenstan­ ge 2 aus dem Zylinder 1 wird somit um die Haltekraft der von den Halteklammern 11 und der Sicke 8 gebildeten Halteeinrichtung ver­ mindert. Durch entsprechende Vorspannung des Gummipuffers 9 ist es ohne weiteres möglich, die Haltekraft zwischen den Halteklam­ mern 11 und der Sicke 8 entsprechend den gestellten Anforderungen auszuführen. Beispielsweise ist es ohne weiteres möglich, durch entsprechende radiale Vorspannung der Halteklammern 11 die Halte­ kraft so groß auszuführen wie die Ausschubkraft der Kolbenstange, so daß keinerlei Kraft in geschlossenem Zustand auf die Gelenk­ teile der Gasfeder an Karosserie und Klappe wirksam ist.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Verbindung zwischen Kolbenstange 2 und Gelenkteil 13 ist die Kolbenstange 2 an ihrem unteren Ende mit einem Rändelprofil 16 versehen und greift damit in die Aus­ sparung 14 des Gelenkteiles 13 ein. Der von der Stirnfläche der Kolbenstange 2 und der Aussparung 14 begrenzte Raum ist mit mikroverkapseltem Kleber 17 ausgefüllt. Auch hier wird beim erst­ maligen Schließen der Klappe die exakte Längeneinstellung dadurch vorgenommen, daß die Kolbenstange 2 in die Aussparung 14 des Ge­ lenkteiles 13 eingeschoben wird, wobei der mikroverkapselte Kle­ ber 17 aufplatzt und die Teile 2 und 13 verbindet.

Die Ausführungsformen nach den Fig. 3 und 4 unterscheiden sich hinsichtlich der Längeneinstellung im wesentlichen von der nach Fig. 1 dadurch, daß diese zwischen der Kolbenstange 2 und dem Kolben 3 vorgenommen wird. Hierzu befindet sich im Kolben 3 eine Hydraulikkammer 18, die über ein federbelastetes Rückschlag­ ventil 19 mit dem Zylinderinnenraum 5 verbindbar ist. Die exakte Längeneinstellung beim ersten Schließvorgang der Klappe wird da­ durch erzielt, daß die Kolbenstange 2 bei wirkender Halteeinrich­ tung in die Hydraulikkammer 18 so lange einfährt, bis die Klappe im Schloß ist. Hierbei strömt Flüssigkeit durch das federbela­ stete Rückschlagventil 19 in den Zylinderinnenraum 5 und es fin­ det eine hydraulische Blockierung zwischen Kolben 3 und Kolben­ stange 2 statt. Diese beim ersten Schließen der Heckklappe vorge­ nommene Längeneinstellung bleibt dann immer erhalten. Die Ausfüh­ rungsform gem. Fig. 4 weist zusätzlich ein federbelastetes Rück­ schlagventil 20 auf, welches mit einem Auslösestift 21 zusammen­ wirkt. Beim Öffnen der Heckklappe drückt der Auslösestift 21 das federbelastete Rückschlagventil 20 auf, so daß die im Zylinder­ innenraum vorhandene Flüssigkeit bis zur maximalen Füllung der Hydraulikkammer 18 nachfließen kann. Bei geöffneter Heckklappe tritt die Kolbenstange 2 nach oben aus, so daß auch die Flüssig­ keit im Zylinderinnenraum 5 am Kolben 3 ansteht und somit in die Hydraulikkammer 18 fließen kann. Beim Schließen wird jeweils er­ neut eine Längeneinstellung zwischen der Kolbenstange 2 und den Kolben 3 vorgenommen, wobei aus der Hydraulikkammer 18 die Flüs­ sigkeit über das federbelastete Ventil 19 in den Zylinderinnen­ raum 5 abströmt. Die Längeneinstellung erfolgt somit bei jedem Öffnungsvorgang, so daß evtl. auftretende Undichtigkeiten immer ausgeglichen werden.

Claims (11)

1. Gasfeder mit verringerter oder aufgehobener Ausschubkraft bei eingefahrener Kolbenstange, wobei diese Gasfeder zwischen zwei relativ zueinander beweglichen Teilen, vorzugsweise zwischen einer Fahrzeugkarosserie und einer um eine horizontale Achse schwenkbaren Klappe, angeordnet ist und einen mit einer unter Druck stehenden Gasfüllung versehenen Zylinder aufweist, in welchem eine mit einem Kolben versehene Kolbenstange geführt und nach außen abgedichtet ist und der Kolben eine mit einem zylinderfesten Bauteil zusammenwirkende Haltevorrichtung auf­ weist, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung aus radial federnden, mit der Kolbenstan­ ge (2) axial fest verbundenen Halteklammern (11) besteht, wel­ che Anformungen zum Eingriff in das zylinderfeste Bauteil (Sicke 8) aufweisen, während außerdem eine Vorrichtung für die Längeneinstellung der Gasfeder zur exakten Positionierung der Halteeinrichtung vorgesehen ist.

2. Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hal­ teeinrichtung eine geschlitzte Buchse (7) aufweist, deren axial verlaufende Arme die Halteklammern (11) bilden, die bei eingefahrener Kolbenstange (2) mit einer im Zylinder (1) ange­ ordneten umlaufenden Sicke (8) zusammenwirken.

3. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Innenraum der geschlitzten Buchse (7) ein radial die Halteklammern (11) vorspannender Gummipuffer (9) angeordnet ist.

4. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die geschlitzte Buchse (7) als Kunststoffteil ausgebildet ist.

5. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufende Sicke (8) radial nach innen vorspringt und die Halteklammern (11) mit entsprechenden Vertiefungen verse­ hen sind.

6. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Längeneinstellung zwischen dem Ende der Kolbenstange (2) und einem Gelenkteil (13) angeordnet ist.

7. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Längeneinstellung durch ein Sägezahn­ profil (15) auf der Kolbenstange (2) und eine entsprechend an­ gepaßte Aussparung (14) im Gelenkteil (13), gebildet und das Sägezahnprofil (15) in diese Aussparung (14) einpreßbar ist.

8. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Längeneinstellung durch ein am Ende der Kolbenstange (2) angeordnetes Rändelprofil (16) und eine Aussparung (14) im Gelenkteil (13) gebildet ist, wobei in dem von der Kolbenstange (2) begrenzten Aussparungsraum ein mikro­ verkapselter Kleber (17) angeordnet ist, welcher bei der Län­ geneinstellung eine Klebeverbindung zwischen der Kolbenstange (2) und dem Gelenkteil (13) herstellt.

9. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Längeneinstellung zwischen der Kolben­ stange (2) und dem Kolben (3) angeordnet ist.

10. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 5 und 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen der Kolbenstange (2) und dem Kolben (3) eine Hydraulikkammer (18) angeordnet ist, in welche die Kol­ benstange (2) bei der Längeneinstellung einfährt, wobei über ein federbelastetes Rückschlagventil (19) die verdrängte Hy­ draulikflüssigkeit in den Zylinderinnenraum (5) fließt.

11. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 5 sowie 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikkammer (18) mit dem Zylinder­ innenraum (5) über zwei entgegengesetzt wirkende, federbela­ stete Rückschlagventile (19, 20) in Verbindung steht.