DE7410489U

DE7410489U - Gasfeder mit Enddämpfung

Info

Publication number: DE7410489U
Application number: DE7410489U
Authority: DE
Original assignee: Stabilus GmbH
Current assignee: Stabilus GmbH
Priority date: 1974-03-26
Filing date: 1974-03-26
Publication date: 1975-07-17
Also published as: FR2279981A1; GB1495409A; JPS5741618B2; DE2414457A1; US3963227A; DE2414457C2; FR2279981B1; JPS50128067A

Description

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PATENT- UND GEBRAüCHSMUSTERHILFSANMELDUNG

Gasfeder- mit Enddämpfung

Die Erfindung betrifft eine Gasfeder, bestehend aus einem Zylinder, welcher zumindest teilweise mit unter Druck stehendem Gas gefüllt ist und im Zylinderinnenräum ein mit einer Kolbenstange fest verbundener Kolben angeordnet ist, der den Zylinderinnerraum in sv;ei Teilräume unterteilt und mittels einer Dross el öffnung verbindet» während sich am einen Ende des Zylinders die Führung und Abdichtung für die Kolbenstange befindet und eine geringe Menge Flüssigkeit vorhanden ist.

3eirn Einbau von Gasfedern als Gewichtsausgleich für Heckklappen, Motorhauben und sonstige um eine waagerecht angeordnete Drehachse schwenkbar ausgebildeten Türen besteht häufig der Wunsch, daß die Gasfeder beim äffnen der Klappe mit dieser nach oben schwingt, um einen ungehinderten Zugang zu dem geöffneten Kaum zu gewährleisten· Durch das Mitschwenken der Gasfeder tritt in geschlossener Stellung der Klappe bzw. Haube die Kolbenstange nach unten aus dem Zylinder, während in geöffneter Stellung die Kolbenstange nach oben aus dem Zylinder ragt. 3eim Einbau der Gasfeder in der vorbeschriebenen VJeise ist von Nachteil, daß beim öffnen der Klappe ein harter Endanschlag vorhanden ist, denn die geringe Ölmenge im Zylinderinnerraum sammelt sich am Boden des Zylinders.

Die bekannten Gasfedern besitzen bei nach unten austretender- Kolbenstange den Effekt der· Enddänpfung, indem der Kolben kurz vor Hübende ir. das im 3ereich der Kolbenstangenführung und -dichtung angesammelte Öl taucht. Da bei derartigen Gasfedern beim Mitschwenken beispielsweise mit der Keckklappe eines Kraftfahrzeuges keine Enddämpfung vorhanden ist, werrlen die Anlenkpunkte an Karosserie und Heckklappe sowie die Scharniere sehr stark beansprucht. Ss ist ein sehr harter Anschlag vorhander., denn die Aus fahrgeschwindigkeit der Kolbenstange wird bei voll geöffneter Klappe plötzlich auf

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null abgebremst.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Nachteile der bekannten Konstruktionen zu vermeiden und eine Gasfeder zu schaffen, welche auch beim Schwenken eine Enddämpfung besitzt, einfach im Aufbau ist und eine hohe Funktionssichf>rheit aufweist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in an sich bekannter V/eise eine als hydraulischer oder hydr©pneumatischer Anschlag wirkende Einrichtung angeordnet ist. Durch üiese Einrichtung wird verhindert, daß bei nach oben austretender Kolbenstange die ölfüllung durch die im Kolber angeordnete Drosselbohrung vollständig in den unteren Zylinderraum abfließen kann, ohne daß weitere federnde Elemente anzuordnen sind.

Geiriß einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht die als Anschlag v/irkende Einx'ichtung aus einem topfförmigen Behälter, weichet· mit der Kolbenstange verbunden ist und dessen Öffnung zur Kolbenstangenführung weist, während am kolbenstangenaustrittsseit^gen Ende ein Verdx-ängerkolben angeordnet ist. Beim Schwenken der Gasfeder, d. h. beim Öffnen der Heckklappe, wird zumindest ein Teil des unten angesammelten Öles durch den topfförmigen Behälter aufgenommen, während kurz vor Ende der Ausfahrbewegung die dann nach oben austretende Kolbenstange mit diesem topfförmigen Behälter zum Eingriff mit dem Verdränger kolben kommt. Auf diese VJeise wird ein sehr einfacher hydraulischer oder hydropneumatisch«· Anschlag gebildet und die Ausfahi'geschwindigkeit der Kolbenstange langsam auf null abgebremst. Die axiale Ausdehnung des Behälters und des Verdrängerkolbens ist dabei ein Maß für den Bremsweg.

Entsprechend der Erfindung ist zwischen dem Außendurehmesaer des Verdrängerkolbens und dem Innendurchmesser des topfförmigen Behälters ein Ringspalt angeordnet, über diesen Ringspalt wird das in topfförmigen Behälter befindliche Gas bzw. die Ölfüllung verdrängt, wobei der- Ringspaltquerschnitt das Maß für die Enddämpfung ist. Dieser Ringspalt kann entsprechend dem Verwendungszweck und der gewünschten Dämpfung, wie die Erfindung zeigt, einen gleieh-

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bleibenden Querschnitt aufweisen oder entsprechend einem weiteren Merkmal mit zunehmender Eintauchtiefe des Verdrängerkolbans in den Behälter einen abnehmenden Querschnitt besitzen.

Einen sehr einfachen Aufbau der Gasfeder mit Enddämpfung erhält man, wie die Erfindung zeigt, indem zur Verbindung des topfforsiigsn Behälters mit der Kolbenstange der Behälterboden eine Bohrung aufweist, deren Durchmesser den zur Aufnahme des Kolbens ausgebildeten Kolbenstangenansatz angepaßt ist- Dadurch, daß zur Aufnahme von Kolben und Behälter die Kolbenstange einen zylindrischen Ansatz aufweist, wie dies ein weiteres Merkmal der Erfindung zeigt, ist auch die Montage der Gasfeder sehr einfach, denn Kolben und Behälter weräen in einem Arbeitsgang mit der Kolbenstange verbunden.

Um eine metallische Berührung des Verdrängerkolbens auf dem Behälterboden zu vermeiden, wird erfindungsgemäß auf dem Behälterboden ein elastischer Körper angeordnet. Dieser elastische Körper kann entsprechend der Erfindung durch einen O-Ring gebildet werden, der mit Vorspannung am Außendurchraesser der Kolbenstange angeordnet ist. Vor der Montage von Kolben und Behälter wird dieser O-Ring auf die Kolbenstange geschoben und anschließend der Kolben mitsamt dem Behälter durch Vernieten auf der Kolbenstange befestigt. Beim ersten vollständigen Ausfahren der Kolbenstange wird dann der 0-Ring in die gewünschte Position gebracht und in dieser Lage festgehalten.

Weitere Ausbildungsmöglichkeiten und vorteilhafte Wirkungen ergeben sich aus der Beschreibung des Aufbaues und der Wirkungsweise der im nachfolgenden beispielsweise dargestellten Ausführungsform der Erfindung. Es zeigt:

Fig. 1 die Anordnung einer Gasfeder an einer um eine waagerechte Drehachse schwenkbaren Heckklappe in schematischer Darstellung und

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Gasfeder.

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B-*i der ücheniatischen Darstellung nach Fig. 1 ist die Gasfeder 3 nut einem auf der Kolbenstange 7 befestigten Auge schwenkbar mi'; einer Keckklappe 1 verbunden. Ebenfalls schwenkbar ist das andere Ende der Gasfeder 3 an einem k^rosser! of ester. Teil angeordnet, welches den Schwenkpunkt *ΐ bildet. Um dir· Drehachse 6 läßt sich die Klappe 1 schwenken. In der ausgesogenen Darstellung liegt die Klappe 1 am Anschlag 2 der Karosserie an, wobei der mit der Kolbenstange 7 verbundene Sehwenkpur.kt 5 unterhalb des Schwerpunkt es U liegt.

Beim öffnen 5er Klappe 1 drückt die Gasfeder infolge des auf die Kolbenstange wirkenden Gasdruckes die Klappe nach oben, wobei sich der Schwenkpunkt 5 auf dem strichpunktierten Kreisbogen bewegt. Die geöffnete Stellung der Klappe ist gestrichelt eingezeichnet und der vorher unterhalb des Schwenkpunktes ¹I angeordnete Schwenkpunkt 5 liegt nun oberhalb des Schwenkpunktes U. Dabei schwingt die Gasfeder 3 mit der Klappe 1 nach oben und ermöglicht so ein ungehindertes Be- und Endladen.

Fig. 2 zeigt die Gasfeder 3 ungefähr in der Stellung, in der die ,

Klappe geschlossen ist, also bei eingefahrener Kolbenstange 7 . Am j kolbenstangenaustrittsseitigen Ende ist die Führung 11 und die j

Dichtung 12 für die Kolbenstange 7 im Zj'linder 8 angeordnet. Zur [

Anlenkung beispielsweise an der Heckklappe eines Fahrzeuges trägt * die Kolbenstange 7 an ihrem freien Ende das Kolbenstangenaug" " 9 j '.

während der Zylinderboden mit dem Zylinderauge 10 einteilig ausgebildet ist und zur schwenkbaren Befestigung am tahrseugaufbau j,

dient. Auf dem Kolbenstangenansats 13 ist der Kolben l*i, die \

Scheibe 16 und der topfförmige Behälter 17 befestigt. Zwischen |

dem Kolben I^ und der mit Durchbrechungen versehenen Scheibe Io £

befindet sich ein Ringraun, in welchen die Drossele?fnung 13 ~ündet. Ferr.er ist in diesem R ingrau π der Kolbendichtring 15 axial beweglich angeordnet. Der O-Ring 19 sitzt mit Vorspannung auf der Kolbenstange 7 und legt sich gegen den Boden des topfformigen Behälters 17·. Im Bereich der Kolbenstangendichtung 12 und der Führung 11 ist der Verdrängerkolben 20 im Zylinder 8 befestigt und ragt mit der Kolbenstirnfläche in den Arbeitsraum, der eine unter Druck stehende Gasfüllung und eine geringe Menge öl aufweist. Die

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ÖirüIIung Ist- zrlt 2i beseichnet.

3eiit Öffnen c.ev Heckklappe schwingt die Gasfeder 3 mit des Zyllnöerauge 13 um den karosseriefesten Schwenkpunkt ^₃ wie dies Fig. ceigt. Dabei ändert sich die Lage der Gasfeder, denn in geschlosseren Zustand der Klappe I befindet sich der mit dem KolbenstanjTenauge 9 verbundene, an der Klappe 1 befindliche Sehwenkpnnkt 5 unterhalb des Schwenkpunktes h und unterhalb der Drehachse β. Infolge der unter Druck stehenden Gasfüllung is Arbeitsraum -wird bei" offnen eine Aussehubkraft entsprechend der Querschnittsflache der Kolbenstange 7 auf die Klappe a'-irgeübt» wobei Gas durch die Drcscolöffr.ung 18 im Kolben 1- strömt. Beim Ausfahren der Kolbenstange T aus dem Zylinder 8 legt sich der axial bewegliche KoI-bendichtrir.g 15 gegen die Stirnfläche des Kolbens I¹? und vermeidet so einen Gasdurchfluß zwischen Zylinderinnenfläche und Kolben !-.

Bedingt durch das Mitschwenken der Gasfeder 3 roit der Klappe, flie£t die im Bereich des Verdrängerkolbens 20 befindliche Ölfüllur.g 21 an der Innenwand des Zylinders 8 in Richtung auf den topffertigen Behälter 17 und wird von diesem zumindest größtenteils aufgefangen. Vor' Erreichen der voll ausgefahrenen Stellung taucht dann der Verdrängerkolben 20 in diesen wenigstens teilweise mit öl gefüllten topfförmigen Behälter 17, vfobei der Ringspalö zwischen der Innenfläche des topfförmigen Behälters 17 und dem Verdrängerkolben 20 den Drosselquerschnitt für die Abbremsung bildet. Die axiale Länge des topfförmigen Behälters Π und des Verdrär.gerkolbens 20 sind für den Hub naßgebend, in dem die Kolbenstarcenbewegung verzögert wird. Bei voll ausgefahrener Kolbenstar.ee· 7 legt sich dann der Verdrängerkolben 20 mit der Stirnfläche ar, O-Ring 19 an und drückt diesen gegen die Bodenfläche dos topfförmigen Behälters 17, wodurch ein metallisches Anschlagen eden wird.

Zurs Schließen der Klappe wird diese entgegen der Federkraft der Gasfeder 5 nach unten gedrückt. Dabei legt sich der Kolbendichtring 15 gegen die mit Durchbrechungen versehene Scheibe l6, wobei

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das Gas außer durch die Dross el öffnung 13 im Kolben lh auch zwischen Kolben lh und der Innenwand des Zylinders S strömen kann. Oadurch wird für die Schließbewegung der Gesamtdrosselquerschnitt wesentlich vergrößert und die Klappe kann schnell geschlossen werden, da für die Schließbewegung im wesentlichen nur die Gasfederkraft überwunden werden muß.

Selbstverständlich beschränkt sich die Erfindung nicht nur auf die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform. Beispielsweise kann der topfförmige Behälter 17 oder der Verdränger kolben 20 ohne weiteres konisch ausgebildet werden., so daß sich ein über den Hub veränderlicher DrosselQuerschnitt beira Einfahren des Verdrängerkolbens in den topfförraigen Behälter Π ergibt. Ebenso ist es ohne weiteres möglich, anstelle des hydraulischen oder hydropneumatischen Anschlages diesen auch als reinen pneumatischen Anschlag auszubilden, indem der Drosselquerschnitt entsprechend gewählt wird.

21. 2. 197¹?
TIPP-I 3e/Mü-

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Claims

j PANSPHüCHE j

j 1- Gasfeder, bestehend aus eines Zylinder, welcher suinirsdest teil— "«eise sit ur-te™ Druck stehendes Gas gefüllt ist und im Zylin—

j derinnenrauin ein mit einer Kolbenstange fest verbundener Kol—

hen angeordnet ist, der den Zylinderinnenrauni in zwei Teil— i^BnviB unterteilt und mittels einer Drossel öffnung verbindet, während sich am einen Ende des Zylinders die Führung und Ab— dichtung für die Kolbenstange befindet vxaa eine geringe Menge

Flüssigkeit vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter v/eise eine als hydraulischer oder hyäropneuna— tischer Anschlag wirkende Einrichtung angeordnet ist/

*

2. Gasfeder nach Anspruch I₉ dadurch gekennzeichnet, daS die als Anschlag wirkende Einrichtung aus einem topffönnigen Behälter (17) besteht, weicher nit der Kolbenstange (7) verbunden ist und dessen Öffnung zur Kolbenstangenföhrung (11) weist, während am kolbenstangenaustrittsseitigen Ende ein Verdrängerkolben (20) angeordnet ist.

3· Gasfeder nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Außendurchmesser des Verdrängerkolbens (20) und dem Innendurchmesser des topfförmigen Behälters (17) ein Ringspalt angeordnet ist.

H. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet,

daß der Ringspalt längs der Mantellinie von Verdrängerkolben

(20) und Behälter (17) einen gleichbleibender. Querschnitt aufweist.

5' Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringspalt mit zunehmender Eintauchtiefe des Verdrängerkolbens (20) in den Behälter (17) einen abnehmenden Querschnitt aufweist.
I

6. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung des topfförmigen Behälters (17) mit der Kolbenstange (7) der Behälterboden eine Bohrung aufweist, deren

iiTcnineSSer dein zur Aufnahme des Kolbens (14) ausgebildeten

ilolbenstangenansats (13) angepaßt ist.

7. Gasfeder nach den Ansprüchen i bis 6₃ dadurch gekennzeichnet₃ daS zur Aufnahme von Kolben (lU) und Behälter (17) die Kolbenstange (7) einen zylindrischen Ansatz (13) aufweist.

I/

8. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet. da£ auf dem Boden des topfförmigen Behälters (17) ein elastischer Körper angeordnet ist -

9- Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 8. dadurch gekei»^jzeichnet, daß der elastische Körper durch einen O-Ring (19) gebildet v;ird, der mit Yorspannung am Außendurchmesser der Kolbenstange (7) angeordnet ist.

21. 2. 1974
TIPP-I Be/feü-

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