Adjustable stay for rear hatch of vehicle

Die Erfindung betrifft ein Kolben-Zylinderaggregat entsprechend dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Kolben-Zylinderaggregate in der Ausführung einer Gasfeder werden u. a. bei Fahrzeug-klappen als Hubhilfe eingesetzt. Der Öffnungswinkel der Fahrzeugklappe wird maßgeb-lich von den Abmessungen der Gasfeder bestimmt. Es gibt aber einige Einflußgrößen auf den gewünschten Öffnungswinkel, die bei der Festlegung der Gasfederkonstruktion nur mit einigen Kompromissen berücksichtigt werden können. Zum Beispiel spielt die Körpergröße der Person eine wichtige Rolle, die die Fahrzeugklappe öffnen und schlie-ßen soll. Eine große Person verlangt nach einer sich weit öffnenden Klappe, um auch unter der geöffneten Klappe aufrecht stehen zu können. Bei derselben Einstellung könnte eine kleine Person diese geöffnete Klappe nicht mehr schließen, da der Griff der Klappe außerhalb der Reichweite der Person liegt. Garagenbenutzer streben vielfach einen kleineren Öffnungswinkel an, damit die Klappe beim Öffnungsvorgang nicht an die Garagendecke stößt.




Um diesen Forderungen gerecht zu werden, sind einige Lösungen bekannt. So ist bei-spielsweise aus der DE 40 00 862 A1 eine Betätigungseinrichtung für eine um eine hori-zontale Achse schwenkbar gelagerte Klappe, insbesondere für Kraftfahrzeuge bekannt, welche einerseits an der Klappe und anderseits an einem festen Bauteil, z. B. der Karos-serie angelenkt ist und einen Kraftspeicher, bevorzugt eine Gasfeder aufweist und eine Zwischenarretierung mit geringerem Öffnungswinkel gebildet ist, dadurch daß zur Bil-dung der Zwischenarretierung ein Anlenkpunkt des Kraftspeichers an einem Schwenk-hebel angeordnet ist und dieser Schwenkhebel zwischen zwei Endstellungen drehbar an der Klappe oder dem festen Bauteil befestigt ist. Diese Lösung bietet nur zwei vorgege-bene Öffnungswinkel für die Klappe, wobei die Öffnungswinkel konstruktiv festgelegt sind. Der Benutzer kann abgesehen von der Winkellage des Schwenkhebels keine indi-viduelle Verstellung vornehmen.
Aus der DE 39 00 927 A1 ist ein Verstellelement bekannt, welches vorzugsweise als Gewichtsausgleich für um eine waagerechte Achse schwenkbar angeordnete Klappen oder Hauben eines Fahrzeuges angewendet wird. Die Klappe kann in verschiedenen Öffnungswinkeln gehalten werden, indem das Verstellelement mehrere in axialer Rich-tung hintereinander angeordnete Überströmkanäle zwischen seinen beiden Arbeitsräu-men aufweist, wobei zwischen den Überströmkanälen Arretierbereiche vorliegen. Der großgewachsene Benutzer, der den vollen Öffnungswinkel ständig ausnutzen kann und will, ist genötigt, die Klappe mit seiner eigenen Handkraft über alle Arretierbereiche zu bewegen.
Die DE 33 01 544 A1 beschreibt eine Gasfeder für eine Fahrzeugklappe, wobei der Öff-nungswinkel in zwei Öffnungswinkelbereiche unterteilt ist. Ausgehend von einer ge-schlossenen Position der Fahrzeugklappe fahrt die Gasfeder bis zum Ende des ersten Öffnungswinkelbereichs selbsttätig aus. Dieser erste Haltepunkt entspricht einem wahr-scheinlich optimalen Öffnungswinkel für durchschnittlich gewachsene Personen. Beson-ders groß gewachsene Personen können über eine zusätzliche permanent einzusetzende Hand kraft den zweiten Öffnungswinkelbereich ausnutzen, wobei ein Überdruckventil in der Gasfeder überwunden werden muß.
In der DE 196 09 040 A1 wird ein Feststellelement offenbart, daß durch ein besonderes Ventilsystem ein selbsttätiges Öffnen der Klappe bis zu einem Hubendpunkt ermöglicht,

der von dem Benutzer individuell durch kurzes Festhalten der Klappe markiert wird. Bei jedem Öffnungsvorgang muß der Haltepunkt bestimmt werden. Diese Lösung ist be-sonders für Fahrzeuge geeignet, die häufig wechselnde Fahrer nutzen. Ansonsten könn-te man das Festhalten der Klappe als nachteilig ansehen.
Die DE 39 40 916 A1 zeigt eine teleskopierbare Verstelleinrichtung, die in einem end-seitig offenen Mantelrohr teleskopierbar geführt ist. Die Gasfeder ist durch lösbare Ver-biodungsmittel mit dem Mantelrohr verbunden. Das Mantelrohr weist auf seiner axialen Länge mehrere Verbindungsmittelrasten zur Aufnahme des Verbindungsmittels auf und der Gasfeder ist ein mit Verbindungsmitteln versehen er Verriegelungskörper zugeordnet. Die Anwendung der teleskopierbarer Verstelleinrichtung ist auf Anwendungen, wie Wartungsarbeiten oder Ladezustände beschränkt, bei der der Öffnungswinkel extrem vergrößert werden muß. Für das Schließen der Klappe muß das Druckrohr der Verstel-leinrichtung wieder in die maximale Einfahrposition im Mantelrohr gebracht werden, da der Kolben an der Kolbenstange der Verstelleinrichtung ansonsten am Boden des Druckrohres aufsetzen würde.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein möglichst einfaches und ausreichend wiederholgenau arbeitendes Kolben-Zylinderaggregat als Hubhilfe für eine Fahrzeug-klappe zu realisieren, die nach einmaliger Einstellung die Fahrzeugklappe ohne Maß-nahmen des Benutzers einen bestimmten Öffnungswinkel selbsttätig erreichen läßt.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Hublänge der Kolbenstange derart bemessen ist, daß die Klappe aus dem maximalen Öffnungswinkel unter Ausnut-zung der Änderung der verstellbaren Anschlußorgane des Kolben-Zylinderaggregates unter Beibehaltung der eingestellten Position der Einstelleinrichtung in den geschlosse-nen Zustand bewegt werden kann.
Mit dem erfindungsgemäßen Kolben-Zylinderaggregat wird der gewünschte Öff-nungswinkel einmal auf die vorliegenden Randbedingungen, wie Körpergröße des Fah-rers oder Deckenhöhe der Garage eingestellt. Anschließend wird die Klappe stets ohne weiteres Zutun wiederholgenau in die gewünschte Öffnungsposition bewegt. Man kann auf ein besonderes Ventilsystem verzichten und eine einfache Gasfeder für das Kolben-Zylinderaggregat einsetzen.




In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist das Druckrohr teleskopisch in einem Mantel-rohr geführt, wobei zwischen dem Mantelrohr und dem Druckrohr die Einstelleinrich-tung zur Abstandsveränderung des Druckrohres relativ zum Mantelrohr vorliegt. Alter-nativ kann das außerhalb des Druckrohres befindliche Ende der Kolbenstange telesko-pisch in einem Mantelrohr geführt sein und zwischen dem Ende der Kolbenstange und dem Mantelrohr die Einstelleinrichtung zur Abstandsveränderung der Anschlußorgane vorliegen.
Unabhängig vom Anbringungspunkt des Mantelrohres besteht die Einstellvorrichtung in einer ersten Ausführungsform aus einem Gewinde des Mantelrohres und einem Gegen-gewinde des darin teleskopisch geführten Bauteils. Die Gewindeverbindung ermöglicht eine stufenlose Verstellbewegung und damit auch eine stufenlose Anpassung des Öff-nungswinkels der Fahrzeugklappe.
Im Hinblick auf einen geringen radialen Bauraumbedarf und einem einfachen Aufbau des Druckrohres weist das Druckrohr ein zapfenförmiges Ende auf, an dem eine Scheibe mit dem Gegengewinde befestigt ist. Man vermeidet ein Gewinde auf der Außenober-fläche des Druckrohres, das damit in seiner Herstellung deutlich teurer und eine größere Wandstärke benötigen würde.
Bei einer Alternativvariante ist das Mantelrohr radial elastisch ausgeführt, wobei die Ein-stellvorrichtung aus Spannmitteln besteht, die das Mantelrohr am Kolben-Zylinderaggregat verspannen. Der Vorteil dieser Ausführung liegt darin, daß weder dieKolbenstange noch das Druckrohr eine Verdrehbewegung ausführen muß, um die ge-wünschte Einstellänge zu fixieren.
So ist vorgesehen, daß die Spannmittel aus mindestens einem Spannring mit mindestens einer Schrägfläche und einer Gegenschrägfläche am Mantelrohr bestehen. Der sehr gut zugängliche Spannring, der einen vergleichsweise größeren Außendurchmesser als Spannelement im Vergleich zu den beschriebenen Ausführungen aufweist, bewirkt für die einzuleitende Spann kraft eine größeren Hebelarmlänge und stellt damit einen Kom-fortvorteil dar. Der Spannring kann wahlweise über ein Gewinde am Mantelrohr angrei-fen oder als einfacher verschiebbarer Preßring eingesetzt werden.




Damit die radiale Elastizität des Mantelrohres gezielt den Anforderungen an das Kolben-Zylinderaggregates angepaßt werden kann, weist das Mantelrohr in seiner Wandung im Bereich der Spannmittel mindestens einen Schlitz auf, der einen Freiraum für die radial elastische Spannbewegung bereitstellt. Optisch wenig ansprechende Verwalkungen oder ungleichmäßige Verformungen des Mantelrohres werden damit ausgeschlossen.
Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.
Es zeigt:
Fig. 1 Einbausituation eines Kolben-Zylinderaggregates an einer Fahrzeugklappe
Fig. 2 und 3 Kolben-Zylinderaggregat als Einzelteil
Fig. 4 Weitere Ausführung eines Mantelrohres für das Kolben-Zylinderaggregat
Die Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus Fahrzeug, an dessen Fahrzeugkarosserie 1 eine um eine waagerechte Achse 3 Klappe 5 schwenkbar gelagert ist. Als Hubhilfe dient ein Kol-ben-Zylinderaggregat 7 , das u. a. ein mit einem Druckmedium gefülltes Druckrohr 9 aufweist, in dem eine Kolbenstange 11 mit einem Kolben 13 (s. Fig. 2) axial beweglich geführt ist. Die Haltekraft des Kolben-Zylinderaggregates entspricht dem Druck im Druckrohr multipliziert mit der Querschnittsfläche der Kolbenstange. Das Kolben-Zylinderaggregat ist an seinen beiden Enden mittels Anschlußorgane 15 ; 17 an der Klappe 5 und der Fahrzeugkarosserie drehbar gelagert. Ein Mantelrohr 19 , an dem in diesem Ausführungsbeispiel das Anschlußorgan 17 befestigt ist, kann axial zum Druck-rohr 9 verschoben werden, wozu in den Fig. 2 bis 4 dargestellte Einstelleinrichtungen verwendet werden. Die Verschiebung des Mantelrohres hat eine Abstandsänderung der Anschlußorgane 15 ; 17 zur Folge, wodurch sich der Öffnungswinkel der Klappe ändert, wie die gestrichelte Darstellung der Klappe zeigt.
Die Fig. 2 zeigt das Kolben-Zylinderaggregat in der Ausführung nach der Fig. 1. Als Ein-stelleinrichtung ist das Mantelrohr 19 anzusehen, das an seinem Innendurchmesser ein Gewinde 21 aufweist. Am Druckrohrende ist ein Zapfen 23 befestigt, der eine Schei-

be 25 mit einem als Gegengewinde ausgebildeten Außengewinde 27 aufweist. Über die in Eingriff befindlichen Gewindeteile wird das Druckrohr relativ zum Mantelrohr axial verschoben. Ein damit verbundener Verschiebeweg zwischen der Scheibe 25 und dem Mantelrohr 19 ist als zusätzliche Hublänge 29 der Kolbenstange zwischen dem Kol-ben 13 und einem Boden 9 a des Druckrohres vorgesehen. Die Gesamthublänge des Kolben-Zylinderaggregat entspricht einem Aggregat, das ohne verschiebbares Mantel-rohr die in der Fig. 1 gestrichelt dargestellte Öffnungsstellung erreichen muß.
Für eine Einstellung des Kolben-Zylinderaggregat auf die gewünschte permanente ma-ximale Öffnungsstellung der Klappe, die selbsttätig erreicht wird, muß der Benutzer nur das Druckrohr im Mantelrohr verdrehen. Um die Verdrehkraft gering zu halten, können die Gewindeteile als Bewegungsgewinde ausgeführt sein, wobei der Steigungswinkel der Gewinde so klein bleiben sollte, daß keine Verstellbewegung zwischen dem Mantel-rohr und dem Druckrohr aufgrund der Gewichtskraft der Klappe auftritt.
Die Ausführung nach der Fig. 3 funktioniert nach demselben Prinzip der Fig. 2. Abwei-chend ist das Mantelrohr 19 an dem außerhalb des Druckrohres 9 befindlichen Ende der Kolbenstange 11 befestigt und soll verdeutlichen, daß das Mantelrohr an beiden Haupt-komponenten angeordnet sein kann. Bei der Variante nach der Fig. 3 kann das Mantel-rohr eine Schutzrohrfunktion für die Kolbenstange 11 übernehmen.
Die Fig. 4 zeigt das Mantelrohr 19 als Einzelteil, wobei durch die Anpassung des Innen-durchmessers wahlweise eine Anwendung am Druckrohr 9 oder an der Kolbenstan-ge 11 erfolgen kann. Das Mantelrohr 19 ist radial elastisch ausgebildet und verfügt des-halb in dieser Ausführungsform im wesentlichen axial Schlitze 31 . Auf dem Mantel-rohr 21 ist als Spannmittel ein Spannring 33 angeordnet, der am Innendurchmesser ein Gegengewinde 27 zum Gewinde 21 des Mantelrohres aufweist. Des weiteren verfügt der Spannring 33 über eine Schrägfläche 35 , die auch als umlaufender Konus ausge-führt sein kann, der auf eine Gegenschrägfläche 37 des Mantelrohres vorgespannt wer-den kann. Die axiale Spannbewegung des Spannringes 33 führt über die in Kontakt ste-henden Schrägflächen 35 ; 37 zu einer radialen Bewegung der durch die Schlitze 31 ge-trennten Abschnitte des Mantelrohres, die dabei auf die Oberfläche der Kolbenstange oder des Druckrohres gespannt werden.