DE3920752A1

DE3920752A1 - Gas pressure spring with cylinder - contains operating piston, with annular friction piece and control

Info

Publication number: DE3920752A1
Application number: DE19893920752
Authority: DE
Inventors: Edgar Hahn-Bansbach; Heinz Buehler
Original assignee: OBERING HERMANN BANSBACH GmbH
Current assignee: OBERING HERMANN BANSBACH GmbH
Priority date: 1989-06-24
Filing date: 1989-06-24
Publication date: 1991-01-10

Abstract

The gas-pressure spring has a cylinder (1) containing an operating piston (25) is joined to a piston rod (10). The operating piston (25) contains an annular friction piece (45) with control for adjusting the amount of frictional force with variable compressive force on the inner wall (9) of the cylinder (1). The end (23) of the piston rod (19) cooperating with the pressure piece on the operating piston (25) is in the form of a threaded spindle. USE/ADVANTAGE - The gas pressure spring can be used for different purposes.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gasdruckfeder mit einem Zylin der, der einen Gasraum für ein Arbeitsdruckgas bildet, und einem mit einer Kolbenstange verbundenen Arbeitskolben, der im Zylinder geführt und unter Überwindung einer auf Grund der Reibung der Führung erzeugten Reibungskraft im Zylinder längsverschiebbar ist.The invention relates to a gas pressure spring with a cylinder the one that forms a gas space for a working pressure gas, and a working piston connected to a piston rod, which is guided in the cylinder and overcoming one on Due to the friction of the guide generated friction force in the Cylinder is longitudinally displaceable.

Gasdruckfedern dieser Art sind in verschiedenen Ausführungs formen bekannt. Die unter Einwirkung des Arbeitsdruckgases am Arbeitskolben erzeugte, an der Kolbenstange wirksame Verschiebekraft wird üblicherweise als Kraftantrieb beim Gewichtsausgleich beweglicher Teile, insbesondere manuell zu bewegender Teile, eingesetzt, z.B. bei beweglichen Klappen, etwa Kfz-Heckklappen, anderen beweglichen Abdeckungen od.dgl.Gas springs of this type are available in different designs known shapes. The under the influence of the working pressure gas generated on the working piston, effective on the piston rod Displacement is usually used as a power drive Weight compensation of moving parts, especially manually parts to be moved, e.g. with movable flaps, such as car tailgates, other movable covers or the like.

Je nach Einsatzzweck unterscheiden sich die Anforderungen, die an die Gasdruckfedern hinsichtlich Größe der Verschiebe kraft und Verschiebegeschwindigkeit zu stellen sind. Dies zwingt dazu, Gasdruckfedern in unterschiedlichster Bauart bereitzustellen, um den unterschiedlichen Anforderungen an die Arbeitscharakteristik Genüge zu leisten.Depending on the application, the requirements differ, to the gas pressure springs with regard to the size of the displacements force and displacement speed are to be set. This forces gas pressure springs in different designs provide to meet the different requirements to satisfy the work characteristics.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Gasdruckfeder der besagten Art zu schaffen, die in ein und derselben Bauart für verschiedene Anwendungszwecke einsetzbar ist, selbst wenn unterschiedliche Arbeitscharakteristika verlangt werden.The invention is based on the object of a gas pressure spring of the type mentioned, which are of the same type can be used for various purposes, even when different work characteristics are required.

Bei einer Gasdruckfeder der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein am Arbeits kolben verstellbar angeordneter Reibkörper zum Erzeugen der Reibungskraft vorgesehen ist, eine mit dem Reibkörper zusammenwirkende Stelleinrichtung vorhanden ist, durch die der verstellbare Reibkörper zur Einstellung der Größe der Reibungskraft wahlweise mit unterschiedlicher Anpreßkraft an die Innenwandung des Zylinders anpreßbar ist, und die Kolbenstange als relativ zum Zylinder drehbares Betätigungs glied der Stelleinrichtung vorgesehen ist.In the case of a gas pressure spring of the type mentioned at the beginning, this is Task achieved in that a working piston adjustable friction body to generate the friction force is provided, one with the friction body interacting actuator is present through which the adjustable friction body to adjust the size of the Frictional force optionally with different contact pressure is pressed against the inner wall of the cylinder, and the Piston rod as an actuator rotatable relative to the cylinder member of the actuator is provided.

Damit ist eine Gasdruckfeder geschaffen, bei der die Größe der inneren Reibung, gegen deren Einfluß der Arbeitskolben und die Kolbenstange vom Arbeitsdruckgas bewegt werden, von außen her nachträglich durch Drehen der Kolbenstange einstellbar ist. Damit läßt sich die Arbeitscharakteristik nach Fertigstellung der Gasdruckfeder so verändern, daß die Gasdruckfeder dem jeweiligen Anwendungszweck optimal anpaßbar ist. This creates a gas pressure spring in which the size the internal friction, against whose influence the working piston and the piston rod is moved by the working compressed gas, from the outside by turning the piston rod is adjustable. This allows the working characteristics After completing the gas pressure spring, change it so that the gas pressure spring is optimal for the respective application is customizable.

Dies bedeutet, daß Gasdruckfedern ein und derselben Bauart für eine Vielzahl von Einsatzzwecken in Frage kommen, bei spielsweise für die Betätigung oder für den Gewichtsausgleich unterschiedlicher Klappen. Das Betriebsverhalten einer be treffenden Feder kann, und zwar selbst noch am Einsatzort, nachträglich auch so angepaßt werden, daß eine betreffende Klappe in einer gewünschten Lage zum Stillstand kommt. Diese Lage entspricht derjenigen Stellung der Kolbenstange, bei der sich die am Arbeitskolben wirksamen Kräfte aufheben, zu denen die auf einen gewünschten Wert eingestellte Reibungs kraft gehört.This means that gas pressure springs of the same type come into question for a variety of purposes for example for actuation or for weight compensation different flaps. The operating behavior of a be hitting spring, even at the place of use, can be subsequently adjusted so that a relevant one Flap comes to a standstill in a desired position. These Position corresponds to the position of the piston rod at the forces acting on the working piston cancel each other out, to which the friction set to a desired value heard by force.

Die durch Drehen der Kolbenstange betätigbare Stelleinrichtung kann auf beliebige, geeignete Art und Weise ausgebildet sein. Beispielsweise können mittels der Kolbenstange drehbare Nockenflächen vorhanden sein, um, bezogen auf die Achse der Kolbenstange, radial gerichtete Anpreßkräfte am Reibkörper zu erzeugen.The actuating device which can be actuated by turning the piston rod can be formed in any suitable manner be. For example, rotatable by means of the piston rod Cam surfaces exist around, based on the axis the piston rod, radially directed contact forces on the friction body to create.

Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist als Reibkörper ein Ringkörper aus nachgiebigem Reibmaterial vorgesehen, der mit seiner äußeren Ringmantelfläche an der Innenwandung des Zylinders anliegt. Ein solcher Ringkörper kann beispiels weise mittels bewegbarer Schrägflächen in Radialrichtung aufgeweitet werden, um gewünschte Anpreßkräfte zwischen Ringkörper und Innenwandung des Zylinders zu erzeugen. In an advantageous embodiment is as a friction body an annular body made of flexible friction material is provided, the one with its outer ring surface on the inner wall of the cylinder. Such a ring body can for example as by means of movable inclined surfaces in the radial direction expanded to the desired contact forces between Generate ring body and inner wall of the cylinder.

Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel mit einem Reibkör per in Form eines Ringkörpers aus nachgiebigem Reibmaterial ist die Stelleinrichtung als Preßvorrichtung ausgebildet, mittels deren der Ringkörper in Axialrichtung wahlweise zusammenpreßbar ist, um auf Grund unterschiedlicher axialer Stauchung des Ringkörpers entsprechend unterschiedliche Andrückkräfte zwischen Ringkörper und Innenwandung des Zylin ders zu erzeugen.In an advantageous embodiment with a Reibkör per in the form of a ring body made of flexible friction material the actuating device is designed as a pressing device, by means of which the ring body is optionally available in the axial direction is compressible to due to different axial Compression of the ring body correspondingly different Pressing forces between the ring body and the inner wall of the cylin to generate it.

Ein besonders einfacher Aufbau einer den Ringkörper durch axiales Stauchen aufweitenden Preßvorrichtung ergibt sich bei einem Ausführungsbeispiel, bei dem die Kolbenstange an ihrem dem Arbeitskolben zugeordneten Ende als Gewindespin del ausgebildet ist, durch die ein Druckglied der Preßvor richtung in Axialrichtung verstellbar ist, das axiale Kräfte auf den Ringkörper zu übertragen vermag.A particularly simple construction of the ring body Axial upsetting press device results in an embodiment in which the piston rod at its end assigned to the working piston as a threaded spin del is formed through which a pressure member of the Prepressvor Direction is adjustable in the axial direction, the axial forces can transfer to the ring body.

Als mit der Gewindespindel zusammenwirkendes Druckglied kann eine auf einem Außengewinde am Ende der Kolbenstange sitzende Mutter vorgesehen sein. Dabei kann die Anordnung so getroffen sein, daß die Mutter zum Zusammendrücken zweier axial zueinander beweglicher Kolbenteile dient, die den nachgiebigen Ringkörper zwischen sich aufnehmen. Je nach Größe der Kraft, mit der die Kolbenteile mittels der Mutter gegeneinandergespannt werden, ergibt sich eine mehr oder weniger starke Stauchung des Ringkörpers und damit eine ansprechende Anpreßkraft gegenüber der Innenwandung des Zylinders.As a pressure element interacting with the threaded spindle can be one on an external thread at the end of the piston rod seated mother may be provided. The arrangement so that the mother can squeeze two Serves axially movable piston parts that the take up the compliant ring body between them. Depending on Magnitude of the force with which the piston parts by means of the nut are clamped against each other, there is a more or less severe compression of the ring body and thus one appealing contact force against the inner wall of the Cylinders.

Bei Verwendung einer auf der Kolbenstange sitzenden Mutter als Druckglied kann im Inneren des Gasraumes eine Verdrehsiche rung vorhanden sein, mittels deren die Mutter relativ zum Zylinder undrehbar festlegbar ist. When using a nut on the piston rod As a pressure element, a torsion-proof device can be installed inside the gas space tion by means of which the mother is relative to the Cylinder can be fixed non-rotatably.

Damit ist sichergestellt, daß bei Durchführen von Einstell vorgängen durch Drehen der Kolbenstange keine Mitdrehung der Mutter stattfindet.This ensures that when performing settings operations by rotating the piston rod the mother takes place.

Nachstehend ist die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert.The invention is based on one in the drawing illustrated embodiment explained in detail.

Die einzige Figur zeigt einen schematisch vereinfacht gezeich neten Längsschnitt des Ausführungsbeispiels der Gasdruckfeder.The only figure shows a schematically simplified drawing Neten longitudinal section of the embodiment of the gas pressure spring.

Ein Zylinder 1 ist an seinem einen Endbereich 3 durch ein Abschlußteil 5 unter Verwendung von Dichtringen 7 dicht abgeschlossen, die eine Abdichtung zur Innenwandung 9 des Zylinders 1 herstellen. An seinem äußeren Ende weist der Abschlußteil 5 ein mit diesem einstückiges Befestigungsauge 11 auf. Am gegenüberliegenden Endbereich 13 ist der Zylinder 1 durch ein Gleitführungsstück 15 abgeschlossen, das durch einen Dichtring 17 gegenüber der Innenwandung 9 des Zylinders 1 abgedichtet ist und eine zentrale, längsverlaufende Durch gangsbohrung besitzt, die eine Gleitführung für eine Kolben stange 19 bildet, wobei an der Gleitführung als Abdichtung zwischen dem Gleitführungsstück 15 und der Kolbenstange 19 eine Dichtmanschette 21 vorgesehen ist.A cylinder 1 is sealed at its one end region 3 by a closing part 5 using sealing rings 7 , which produce a seal against the inner wall 9 of the cylinder 1 . At its outer end, the end part 5 has a fastening eye 11 that is integral with it. At the opposite end portion 13 of the cylinder 1 is completed by a sliding guide piece 15 , which is sealed by a sealing ring 17 against the inner wall 9 of the cylinder 1 and has a central, longitudinal through bore which forms a sliding guide for a piston rod 19 , at which A sealing sleeve 21 is provided as a seal between the sliding guide piece 15 and the piston rod 19 .

Die Kolbenstange 19 ist in der Nähe ihres inneren Endes 23 mit einem als Ganzes mit 25 bezeichneten Arbeitskolben verbunden. Der Arbeitskolben ist beim Ausführungsbeispiel aus zwei gesonderten, identisch ausgebildeten Kolbenteilen 27 und 29 zusammengesetzt, die einer neben dem anderen auf einem abgedrehten Endabschnitt 31 der Kolbenstange 19 sitzen. The piston rod 19 is connected in the vicinity of its inner end 23 to a working piston designated as a whole by 25 . In the exemplary embodiment, the working piston is composed of two separate, identically designed piston parts 27 and 29 , which sit one next to the other on a turned-off end section 31 of the piston rod 19 .

Gegen eine in der Figur nach rechts verlaufende axiale Ver schiebebewegung ist der Kolbenteil 27 durch Anlage an einer den abgedrehten Endabschnitt 31 begrenzenden Ringschulter 33 der Kolbenstange 19 gesichert. Der andere Kolbenteil 29 ist in der dazu entgegengesetzten Axialrichtung durch eine einen Außensechskant aufweisende Mutter 35 gesichert, an der sich der Kolbenteil 29 abstützt. Die Mutter 35 ist auf ein am Ende 23 der Kolbenstange 19 vorgesehenes Außengewinde 37 aufgeschraubt. Gegen ein Herabdrehen vom Außengewinde 37 ist die Mutter 35 durch eine Endvernietung 39 am Ende 23 der Kolbenstange 19 gesichert.Against a sliding movement to the right in the figure, the piston part 27 is secured by abutment against an annular shoulder 33 delimiting the turned end section 31 of the piston rod 19 . The other piston part 29 is secured in the opposite axial direction by a nut 35 having an external hexagon, on which the piston part 29 is supported. The nut 35 is screwed onto an external thread 37 provided at the end 23 of the piston rod 19 . The nut 35 is secured against turning down from the external thread 37 by end riveting 39 at the end 23 of the piston rod 19 .

Die Kolbenteile 27 und 29 weisen je einen durch Ringschul tern 41 bzw. 43 begrenzten, verjüngten Abschnitt auf. In diesem Abschnitt befindet sich ein Ringkörper 45 aus einem nachgiebigen Reibmaterial, beispielsweise aus einem Kunst stoffwerkstoff guter Notlaufeigenschaften. Der Ringkörper 45 ist zwischen den Ringschultern 41 und 43 der Kolbenteile 27 bzw. 29 eingespannt. Durch Drehen der Mutter 35 relativ zur Kolbenstange 19 läßt sich die Vorspannung, mit der der Ringkörper 45 zwischen den Ringschultern 41, 43 gespannt wird, einstellen. Durch die durch diese Vorspannung bewirkte axiale Stauchung des Ringkörpers 45 wird dieser infolge der beim Stauchen eintretenden Materialverdrängung mit seiner äußeren Ringmantelfläche mit unterschiedlicher Anpreßkraft gegen die Innenwandung 9 des Zylinders 1 angepreßt.The piston parts 27 and 29 each have a tapered portion delimited by ring shoulder 41 and 43 respectively. In this section there is an annular body 45 made of a flexible friction material, for example made of a plastic material with good emergency running properties. The ring body 45 is clamped between the ring shoulders 41 and 43 of the piston parts 27 and 29, respectively. By turning the nut 35 relative to the piston rod 19 , the preload with which the ring body 45 is tensioned between the ring shoulders 41 , 43 can be set. As a result of the axial compression of the ring body 45 caused by this prestressing, this is pressed against the inner wall 9 of the cylinder 1 with its outer annular surface due to the material displacement occurring during the compression.

In den Kolbenteilen 27, 29 befinden sich Durchgangsbohrungen 47 bzw. 49, die eine Düsenöffnung bilden, über die das Ar beitsdruckgas bei Bewegungen des Arbeitskolbens 25 von einer Kolbenseite zur anderen Kolbenseite gelangt.In the piston parts 27 , 29 there are through bores 47 and 49 , respectively, which form a nozzle opening via which the working pressure gas Ar moves from one piston side to the other piston side when the working piston 25 moves.

In dem Abschlußteil 5 des Zylinders 1, dem der Arbeitskolben 25 bei der voll eingefahrenen Stellung der Kolbenstange 19 benachbart ist, befindet sich eine zentrale Vertiefung 51, in die die Mutter 35 bei der genannten Kolbenendlage einfahrbar ist. Innenwandungen 53 der Vertiefung 51 bilden dem Außen sechskant der Mutter 35 angepaßte Schlüsselflächen, so daß die Mutter 35 in der Vertiefung 51 gegen Verdrehen relativ zum Zylinder 1 gesichert ist. Bei voll eingefahrener Kolben stange und gesicherter Mutter 35 kann durch Verdrehen der Kolbenstange 19 mittels eines am außen liegenden Ende in die Kolbenstange 19 eingearbeiteten Innensechskants 55, die Vorspannung eingestellt werden, mit der die Kolbenteile 27 und 29 mittels der Mutter 35 gegeneinandergedrückt werden, um durch Einstellen einer gewünschten Anpreßkraft zwischen Ringkörper 45 und Innenwandung 9 des Zylinders 1 eine ge wünschte Größe der Reibungskraft einzustellen, die bei Ver schiebebewegungen des Arbeitskolbens 25 und der Kolbenstange 19 überwunden werden muß.In the end part 5 of the cylinder 1 , which the working piston 25 is adjacent to when the piston rod 19 is in the fully retracted position, there is a central depression 51 , into which the nut 35 can be inserted at the aforementioned piston end position. Inner walls 53 of the recess 51 form the hexagonally adapted key surfaces of the nut 35 , so that the nut 35 is secured in the recess 51 against rotation relative to the cylinder 1 . When the piston rod is fully retracted and the nut 35 secured, the pretension with which the piston parts 27 and 29 are pressed against one another by means of the nut 35 can be adjusted by turning the piston rod 19 by means of an internal hexagon 55 incorporated into the piston rod 19 at the outer end Setting a desired contact force between the ring body 45 and the inner wall 9 of the cylinder 1 to set a desired size of the frictional force, which must be overcome with the sliding movements of the working piston 25 and the piston rod 19 .

Die Mutter 35 ist vorzugsweise als selbsthemmende Stopp mutter ausgebildet. Damit ist sichergestellt, daß im Betrieb die Einstellung der Muter 35 erhalten bleibt, so lange nicht durch vollständiges Einfahren der Kolbenstange 19 die Mutter 35 an der Innenwandung 53 der Vertiefung 51 festgelegt und gleichzeitig die Kolbenstange 19 verdreht wird, um eine Verstellung der Reibungskraft durchzuführen.The nut 35 is preferably designed as a self-locking stop nut. This ensures that the setting of the nut 35 is retained during operation, as long as the nut 35 is not fixed on the inner wall 53 of the depression 51 by completely retracting the piston rod 19 and at the same time the piston rod 19 is rotated in order to carry out an adjustment of the frictional force.

Die vorstehende Beschreibung und die Zeichnung beschränken sich nur auf die Angabe von Merkmalen, die für die beispiels weise Verkörperung der Erfindung wesentlich sind. Soweit daher Merkmale in der Beschreibung und in der Zeich nung offenbart und in den Ansprüchen nicht genannt sind, dienen sie erforderlichenfalls auch zur Bestimmung des Gegen standes der Erfindung.Limit the foregoing description and drawings referring only to the specification of characteristics for the example wise embodiment of the invention are essential. As far as characteristics in the description and in the drawing disclosed and not mentioned in the claims, if necessary, they also serve to determine the counterpart state of the invention.

Claims

1. Gas pressure spring with

a) a cylinder ( 1 ) which forms a gas space for a working pressure gas, and
b) a working piston ( 25 ) connected to a piston rod ( 19 ) which is guided in the cylinder ( 1 ) and can be displaced longitudinally in the cylinder ( 1 ) while overcoming a frictional force generated due to the friction of the guide,

characterized in that

c) a friction body, which is arranged on the working piston ( 25 ) in an adjustable manner, is provided for generating the friction force,
d) a device cooperating with the friction body is provided, through which the adjustable friction body can be pressed by adjusting the size of the frictional force optionally with different contact pressure to the inner wall ( 9 ) of the cylinder ( 1 ), and
e) the piston rod ( 19 ) as a relatively to the cylinder ( 1 ) rotatable actuator of the adjusting device is seen.

2. Gas pressure spring according to claim 1, characterized in that an annular body ( 45 ) made of resilient friction material is provided as the friction body, which lies with its outer ring surface on the inner wall ( 9 ) of the cylinder ( 1 ), and that the actuating device is designed as a pressing device , by means of which the ring body ( 45 ) can be optionally pressed together in the axial direction in order to generate correspondingly different pressing forces between the ring body ( 45 ) and the inner wall ( 9 ) of the cylinder ( 1 ) due to different axial compression of the ring body ( 45 ).

3. Gas pressure spring according to claim 2, characterized in that the piston rod ( 19 ) at its with the pressing device on the working piston ( 25 ) cooperating end ( 23 ) is designed as a threaded spindle, with the thread of which a pressure member of the pressing device is in threaded engagement, which by twisting the piston rod ( 19 ) is able to transmit generated axial forces to the ring body ( 45 ).

4. Gas pressure spring according to claim 3, characterized in that as a pressure member on an external thread ( 37 ) of the piston rod ( 19 ) arranged nut ( 35 ) is provided that the working piston ( 25 ) in at least two axially offset piston parts ( 27 and 29 ) which is movable in the axial direction relative to one another on the piston rod 19 ) and receive the ring body ( 45 ) between them, and that the piston parts ( 27 , 29 ) by the nut ( 35 ) of the pressing device for upsetting the ring body 45) can be pressed against each other.

5. Gas pressure spring according to claim 4, characterized in that the piston parts ( 27 , 29 ) sit on a thread ( 37 ) adjacent turned end portion ( 31 ) of the piston rod ( 19 ) and that one piston part ( 27 ) on one of the turned portion ( 31 ) limiting annular shoulder ( 33 ) of the piston rod ( 19 ) and the other ( 29 ) on the nut ( 35 ) is supported.

6. Gas pressure spring according to claim 4 or 5, characterized in that the nut ( 35 ) is designed as a self-locking stop nut and by riveting the end ( 23 ) of the piston rod ( 19 ) against turning down of the thread ( 37 ) of the piston rod ( 19 ) is secured.

7. Gas pressure spring according to one of claims 4 to 6, characterized in that in the interior of the gas space a twist protection is provided, by means of which the nut ( 35 ) relative to the cylinder ( 1 ) can be fixed non-rotatably, and that the rotation lock depending on the movement the piston ( 25 ) in its fully retracted piston rod ( 19 ) corresponding piston end position can be activated.

8. Gas pressure spring according to claim 7, characterized in that the anti-rotation device has a stop which is arranged on the cylinder end part ( 5 ) which is adjacent to the piston ( 25 ) in the piston end position and is in engagement with the nut ( 35 ) in this piston end position .

9. Gas pressure spring according to claim 8, characterized in that the stop is formed by inner surfaces ( 53 ) in the cylinder end part ( 5 ) formed recess ( 51 ) into which the nut ( 35 ) is retractable.