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Dokumentenidentifikation DE102006023313A1 22.11.2007
Titel Gasfeder
Anmelder Stabilus GmbH, 56070 Koblenz, DE
Erfinder Best, Florian, 56204 Hillscheid, DE;
Maury, Horst, 56220 Sankt Sebastian, DE
DE-Anmeldedatum 18.05.2006
DE-Aktenzeichen 102006023313
Offenlegungstag 22.11.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.11.2007
IPC-Hauptklasse F16F 9/02(2006.01)A, F, I, 20060518, B, H, DE
Zusammenfassung Die Erfindung bezieht sich auf eine Gasfeder mit einem zylindrischen Druckrohr 1, dessen Innenraum von einem axial verschiebbaren Kolben 2 in eine erste Arbeitskammer 3 und eine zweite Arbeitskammer 4 unterteilt ist. Eine Kolbenstange 5 ist mit ihrem einen Ende an dem Kolben 2 befestigt und koaxial durch die zweite Arbeitskammer 4 hindurch und abgedichtet aus dem Druckrohr 1 herausgeführt. Das freie Ende der ersten Arbeitskammer 3 ist durch einen Boden 7 verschlossen, in dessen Bereich eine erste Schraubendruckfeder 11 mit ihrem einen Ende axial abgestützt ist, durch deren zweites Ende der Kolben 2 kraftbeaufschlagbar ist. Innerhalb der ersten Schraubendruckfeder 11 ist koaxial eine zweite Schraubendruckfeder 20 geringerer Länge als der Länge der ersten Schraubendruckfeder 11 angeordnet, die ebenfalls mit ihrem einen Ende im Bereich des Bodens 7 axial abgestützt ist. Die beiden Enden der zweiten Schraubendruckfeder sind durch eine koaxial in dem Druckrohr 1 angeordnete Führungsvorrichtung koaxial in dem Druckrohr 1 geführt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gasfeder mit einem zylindrischen Druckrohr, dessen Innenraum von einem axial verschiebbaren Kolben in eine erste Arbeitskammer und eine zweite Arbeitskammer unterteilt ist, mit einer mit ihrem einen Ende an dem Kolben befestigten Kolbenstange, die koaxial durch die zweite Arbeitskammer hindurch und abgedichtet aus dem Druckrohr herausgeführt ist, mit einem das freie Ende der ersten Arbeitskammer verschließenden Boden, in dessen Bereich eine erste Schraubendruckfeder mit ihrem einen Ende axial abgestützt ist, durch deren zweites Ende der Kolben kraftbeaufschlagbar ist, mit einer koaxial innerhalb der ersten Schraubendruckfeder angeordneten zweiten Schraubendruckfeder geringerer Länge als der Länge der ersten Schraubendruckfeder, die ebenfalls mit ihrem einen Ende im Bereich des Bodens axial abgestützt ist.

Eine derartige Gasfeder ist dazu bekannt, insbesondere eine Klappe eines Kraftfahrzeugs aus einer nach unten gerichteten geschlossenen Position um eine horizontale Schwenkachse in eine nach oben gerichtete Öffnungsposition anzuheben.

In der geschlossenen Position befindet sich die Gasfeder in ihrem eingeschobenen Zustand. In diesem eingeschobenen Zustand sind auch die beiden Schraubendruckfedern vorgespannt.

Dadurch werden beim Öffnen der Klappe hohe Ausschubkräfte bereitgehalten, die die Ausschubkraft des Gasvolumens zum Beginn des Öffnungsvorgangs sehr stark unterstützen, da durch ungünstige Kinematik zum ersten Anheben der Klappe große Kräfte bei relativ kleinem Weg benötigt werden. Nach einem bestimmten Öffnungsweg müssen diese Ausschubkräfte verringert werden. Zu diesem Zweck weist die zweite Schraubendruckfeder eine geringere Länge als die erste Schraubendruckfeder auf

Um ein Verhaken der Windungen der beiden Schraubendruckfedern zu vermeiden, ist die eine Schraubendruckfeder linksgewickelt und die andere Schraubendruckfeder rechtsgewickelt.

Das Ineinandergreifen und Verhaken der Windungen beider Schraubendruckfedern wird dabei nur unzureichend vermieden, so daß es auch zu einer erheblichen Geräuschentwicklung kommt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Gasfeder der eingangs genannten Art zu schaffen, durch die ein Ineinandergreifen der Windungen der beiden Schraubendruckfedern und eine dadurch bedingte Geräuschentwicklung vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Enden der zweiten Schraubendruckfeder durch eine koaxial in dem Druckrohr angeordnete Führungsvorrichtung koaxial in dem Druckrohr geführt sind.

Dadurch wird die zweite Schraubendruckfeder zentrisch in dem Druckrohr gehalten und kann bei Erschütterungen nicht mit ihren Windungen in die Windungen der ersten Schraubendruckfeder hineinschwingen und verhaken.

Die erste Schraubendruckfeder kann dabei einen Außendurchmesser besitzen, der etwa dem Innendurchmesser des Druckrohres entspricht, so daß auch die erste Schraubendruckfeder geführt ist und nicht quer zur zweiten Schraubendruckfeder schwingen kann.

Weist die Führungsvorrichtung eine Abstützplatte auf, die rechtwinklig zur Längserstreckung des Druckrohres im Bereich des Bodens im Druckrohr angeordnet ist, so kann sich die erste und/oder die zweite Schraubendruckfeder mit ihrem ersten Ende an der Abstützplatte abstützen und so die Führungsvorrichtung in ihrer Einbaulage im Bereich des Bodens oder sogar in Anlage an dem Boden halten.

Eine vorteilhafte einfache Ausbildung der Führungsvorrichtung besteht darin, daß die Führungsvorrichtung eine aus zwei koaxial relativ zueinander bewegbaren, ineinander geführten Führungsteilen besteht, wobei an dem ersten Führungsteil das bodenseitige Ende und an dem zweiten Führungsteil das bodenferne Ende der zweiten Schraubendruckfeder angeordnet ist.

Dabei ist vorzugsweise das zweite Führungsteil mit dem bodenfernen Ende der zweiten Schraubendruckfeder und/oder das erste Führungsteil mit dem bodennahen Ende der ersten Schraubendruckfeder fest verbunden.

Zur Übertragung der Beaufschlagungskraft von dem Kolben auf die zweite Schraubendruckfeder bzw. von der zweiten Schraubendruckfeder auf das zweite Führungsteil, kann das bodennahe Ende der Schraubendruckfeder an dem ersten Führungsteil und/oder das bodenferne Ende der Schraubendruckfeder an dem zweiten Führungsteil axial abgestützt sein.

Zur einfachen Montierbarkeit und Reduzierung der Bauteile kann das erste Führungsteil fest mit der Abstützplatte verbunden, insbesondere einteilig mit der Abstützplatte ausgebildet sein.

Weist das zweite Führungsteil einen zylindrischen Führungsabschnitt mit einem Außendurchmesser auf, der annähernd dem Innendurchmesser der ersten Schraubendruckfeder in ihrer entspanntesten Position entspricht, so ist die zweite Schraubendruckfeder zentrisch in der ersten Schraubendruckfeder geführt.

Dabei wird eine verhakungsfreie Führung sichergestellt, wenn die axiale Länge des Führungsabschnitts größer ist als ein Windungsabstand der ersten Schraubendruckfeder in ihrer entspanntesten Position.

Das bodennahe Ende der ersten Schraubendruckfeder kann axial an der Abstützplatte abgestützt sein.

Zu einem einfachen Aufbau führt es, wenn das erste Führungsteil eine zylindrische Führungshülse aufweist, in deren Durchgangsbohrung ein Führungszapfen des zweiten Führungsteils verschiebbar geführt ist.

In kinematischer Umkehrung kann aber auch das zweite Führungsteil eine zylindrische Führungshülse aufweisen, in deren Durchgangsbohrung ein Führungszapfen des ersten Führungsteils verschiebbar geführt ist.

Sowohl einfach herstellbar ist es als auch zu einem geringen Baugewicht führt es, wenn das erste Führungsteil und/oder das zweite Führungsteil aus einem Kunststoff bestehen.

Zur Geräuschreduzierung kann die erste Schraubendruckfeder zumindest an ihrem der Innenwand des Druckrohres zugewandten Bereich einen elastisch verformbaren Belag besitzen, wobei vorzugsweise der elastisch verformbare Belag eine Beflockung aus einem Kunststoff ist.

Die erste Schraubendruckfeder kann eine der Wicklung der zweiten Schraubendruckfeder entgegengesetzte Wicklung besitzen.

Zur Gestaltung des Kraftverlaufs der Gasfeder über ihren Hub können die Federkonstanten der ersten Schraubendruckfeder und der zweiten Schraubendruckfeder unterschiedlich sein.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

1 eine Gasfeder im Querschnitt

2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines ersten Führungsteils im Querschnitt

3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines zweiten Führungsteils im Querschnitt.

Die dargestellte Gasfeder weist ein zylindrisches Druckrohr 1 auf, dessen mit einem Druckgas gefüllter Innenraum von einem axial verschiebbaren Kolben 2 in eine erste Arbeitskammer 3 und eine zweite Arbeitskammer 4 unterteilt ist.

An dem Kolben 2 ist einseitig eine Kolbenstange 5 befestigt, die koaxial durch die zweite Arbeitskammer 4 hindurch und durch ein Dicht- und Führungselement 6 abgedichtet aus dem Druckrohr 1 herausgeführt ist.

Das der Kolbenstange 5 entgegengesetzte Ende des Druckrohres 1 ist durch einen Boden 7 verschlossen.

An dem Kolben 2 ist eine Ventileinrichtung 8 angeordnet, deren Durchgang bei einer Einfahrbewegung von Kolben 2 und Kolbenstange 5 geschlossen und bei einer Ausfahrbewegung geöffnet ist.

Weiterhin ist noch eine nicht dargestellte Drosselverbindung zwischen der ersten Arbeitskammer 3 und der zweiten Arbeitskammer 4 vorhanden, die auf bekannte Weise im Kolben angeordnet oder in Form einer Nut im Druckrohr ausgebildet sein kann.

Im Bereich des Bodens 7 ist eine Abstützplatte 9 axial abgestützt und wird von dem ersten Ende 10 einer ersten Schraubendruckfeder 11 fest in Anlage an dem Bereich des Bodens 7 gehalten.

Mit ihrem zweiten Ende 12 ist die erste Schraubendruckfeder 11 an dem Kolben 2 in Anlage.

Die Länge der entspannten ersten Schraubendruckfeder 11 ist größer als die Länge des axialen Bewegungswegs des Kolbens 2 im Druckrohr 1, so daß sie immer vorgespannt ist.

Einteilig ein erstes Führungsteil 16 bildend ist mit der Abstützplatte 9 eine zylindrische Führungshülse 13 ausgebildet, die koaxial in die erste Arbeitskammer 3 hineinragt.

In die Durchgangsbohrung 14 der Führungshülse 13 ragt ein Führungszapfen 15 eines zweiten Führungsteils 17 hinein und ist in der Durchgangsbohrung 14 verschiebbar geführt.

An seinem aus der Durchgangsbohrung 14 herausragenden Endbereich ist zunächst ein Zylinderabschnitt 18 und anschließend ein zylindrischer Führungsabschnitt 19 angeordnet, dessen Außendurchmesser annähernd dem Innendurchmesser der ersten Schraubendruckfeder 11 in ihrer entspanntesten Position entspricht.

Axial zwischen der Abstützplatte 9 und dem Führungsabschnitt 19 des zweiten Führungsteils 17 ist eine zweite Schraubendruckfeder 20 geringerer Länge als der Länge der ersten Schraubendruckfeder 11 angeordnet, die mit ihren Endbereichen die Führungshülse 13 und den Zylinderabschnitt 18 umschließt. Dabei sitzt das bodennahe Ende 21 der zweiten Schraubendruckfeder 20 fest auf dem Zylinderabschnitt 18.

Die erste Schraubendruckfeder 11 besitzt eine der Wicklung der zweiten Schraubendruckfeder 20 entgegengesetzte Wicklung.

Das in 2 dargestellte Ausführungsbeispiel des ersten Führungsteils 16' entspricht weitgehend dem Führungsteil 16 in 1.

Im Unterschied zu 1 ist aber der Außendurchmesser der Führungshülse 13' bis auf den der Abstützplatte 9 nahen Bereich reduziert ausgebildet, so daß die der Abstützplatte 9 nahen letzten Windungen fest die Führungshülse 13' umschließen, die anderen Windungen aber einen kleinen radialen Abstand zur Führungshülse 13' besitzen und so weitestgehend nicht daran reiben können.

Die Besonderheit des in 3 dargestellten zweiten Führungsteils 17' gegenüber dem in 1 dargestellten Führungsteil 17 besteht darin, daß der Führungsabschnitt 19' eine größere axiale Länge besitzt, als es ein Windungsabstand der ersten Schraubendruckfeder 11 in ihrer entspanntesten Position ist.

1
Druckrohr
2
Kolben
3
erste Arbeitskammer
4
zweite Arbeitskammer
5
Kolbenstange
6
Dicht- und Führungselement
7
Boden
8
Ventileinrichtung
9
Abstützplatte
10
erstes Ende
11
erste Schraubendruckfeder
12
zweites Ende
13
Führungshülse
13'
Führungshülse
14
Durchgangsbohrung
15
Führungszapfen
16
erstes Führungsteil
16'
erstes Führungsteil
17
zweites Führungsteil
17'
zweites Führungsteil
18
Zylinderabschnitt
19
Führungsabschnitt
19'
Führungsabschnitt
20
zweite Schraubendruckfeder
21
bodennahes Ende
22
bodenfernes Ende


Anspruch[de]
Gasfeder mit einem zylindrischen Druckrohr, dessen Innenraum von einem axial verschiebbaren Kolben in eine erste Arbeitskammer und eine zweite Arbeitskammer unterteilt ist, mit einer mit ihrem einen Ende an dem Kolben befestigten Kolbenstange, die koaxial durch die zweite Arbeitskammer hindurch und abgedichtet aus dem Druckrohr herausgeführt ist, mit einem das freie Ende der ersten Arbeitskammer verschließenden Boden, in dessen Bereich eine erste Schraubendruckfeder mit ihrem einen Ende axial abgestützt ist, durch deren zweites Ende der Kolben kraftbeaufschlagbar ist, mit einer koaxial innerhalb der ersten Schraubendruckfeder angeordneten zweiten Schraubendruckfeder geringerer Länge als der Länge der ersten Schraubendruckfeder, die ebenfalls mit ihrem einen Ende im Bereich des Bodens axial abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Enden der zweiten Schraubendruckfeder (20) durch eine koaxial indem Druckrohr (1) angeordnete Führungsvorrichtung koaxial indem Druckrohr (1) geführt sind. Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsvorrichtung eine Abstützplatte (9) aufweist, die rechtwinklig zur Längserstreckung des Druckrohres (1) im Bereich des Bodens (7) im Druckrohr (1) angeordnet ist. Gasfeder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsvorrichtung eine aus zwei koaxial relativ zueinander bewegbaren, ineinander geführten Führungsteilen (16, 16', 17, 17') besteht, wobei an dem ersten Führungsteil (16, 16') das bodennahe Ende (21) und an dem zweiten Führungsteil (17, 17') das bodenferne Ende (22) der zweiten Schraubendruckfeder (20) angeordnet ist. Gasfeder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Führungsteil (17, 17') mit dem bodenfernen Ende (22) der zweiten Schraubendruckfeder (20) und/oder das erste Führungsteil (16, 16') mit dem bodennahen (21) Ende der ersten Schraubendruckfeder fest verbunden ist. Gasfeder nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das bodennahe Ende (21) der zweiten Schraubendruckfeder (20) an dem ersten Führungsteil (16, 16') und/oder das bodenferne Ende (22) der zweiten Schraubendruckfeder (20) an dem zweiten Führungsteil (17, 17') axial abgestützt ist. Gasfeder nach den Ansprüchen 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Führungsteil (16, 16') fest mit der Abstützplatte (9) verbunden, insbesondere einteilig mit der Abstützplatte (9) ausgebildet ist. Gasfeder nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Führungsteil (17, 17') einen zylindrischen Führungsabschnitt (19, 19') mit einem Außendurchmesser aufweist, der annähernd dem Innendurchmesser der ersten Schraubendruckfeder (11) in ihrer entspanntesten Position entspricht. Gasfeder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge des Führungsabschnitts (19') größer ist als ein Windungsabstand der ersten Schraubendruckfeder (11) in ihrer entspanntesten Position. Gasfeder nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das bodennahe Ende (10) der ersten Schraubendruckfeder (11) axial an der Abstützplatte (9) abgestützt ist. Gasfeder nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Führungsteil (16, 16') eine zylindrische Führungshülse (13, 13') aufweist, in deren Durchgangsbohrung (14) ein Führungszapfen (15) des zweiten Führungsteils (17, 17') verschiebbar geführt ist. Gasfeder nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Führungsteil eine zylindrische Führungshülse aufweist, in deren Durchgangsbohrung ein Führungszapfen des ersten Führungsteils verschiebbar geführt ist. Gasfeder nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Führungsteil und/oder das zweite Führungsteil aus einem Kunststoff besteht. Gasfeder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schraubendruckfeder zumindest an ihrem der Innenwand des Druckrohres zugewandten Bereich einen elastisch verformbaren Belag besitzt. Gasfeder nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der elastisch verformbare Belag eine Beflockung aus einem Kunststoff ist. Gasfeder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schraubendruckfeder (11) eine der Wicklung der zweiten Schraubendruckfeder (20) entgegengesetzte Wicklung besitzt. Gasfeder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkonstanten der ersten Schraubendruckfeder und der zweiten Schraubendruckfeder unterschiedlich sind.






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