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德國(guó)專利申請(qǐng)de102016201386.6的內(nèi)容通過引用被結(jié)合。

本發(fā)明涉及一種氣體壓力彈簧。

背景技術(shù)：

氣體壓力彈簧用于向可樞轉(zhuǎn)地安裝的部分、特別是向樞轉(zhuǎn)翻板施加力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種具有改進(jìn)的功能的氣體壓力彈簧。

該目的通過這樣的氣體壓力彈簧實(shí)現(xiàn)，即，該氣體壓力彈簧包括殼體、活塞桿、活塞單元和阻尼單元，該殼體具有填充有氣體的內(nèi)部空間、縱軸線、封閉的殼體端部、與該封閉的殼體端部相對(duì)定位的開放的殼體端部，該活塞桿能沿著該縱軸線移置(移動(dòng)，移位)，并且被以密封的方式通過開放的殼體端部從該殼體引導(dǎo)出，該活塞單元緊固在該活塞桿上，該阻尼單元用于阻尼(減緩，減慢)該活塞單元的移置。

本發(fā)明的核心在于氣體壓力彈簧包括阻尼單元。該阻尼單元使得可以阻尼氣體壓力彈簧的活塞的移置。該阻尼可以沿活塞的收縮方向和/或伸展方向起作用。該氣體壓力彈簧包括殼體，該殼體的內(nèi)部空間填充有氣體。該殼體包括縱軸線，沿著該縱軸線設(shè)置有封閉的殼體端部和開放的殼體端部，該開放的殼體端部與該封閉的殼體端部相對(duì)定位。以密封的方式通過開放的殼體端部被從殼體引導(dǎo)出的活塞桿被設(shè)置成可以沿著縱軸線移置?；钊o固在活塞桿上，該活塞特別地將該內(nèi)部空間分成第一部分內(nèi)部空間和第二部分內(nèi)部空間。該阻尼單元特別地包括阻尼通道。由于活塞的移置，氣體能夠以被阻尼的方式流經(jīng)阻尼通道?；钊囊浦猛ㄟ^被阻尼的氣流制動(dòng)。氣體壓力彈簧具有阻尼功能。該氣體壓力彈簧具有增強(qiáng)的功能性。例如，由此可以用根據(jù)本發(fā)明的具有阻尼功能的氣體壓力彈簧(即一個(gè)部件)代替氣體壓力彈簧和阻尼器(即兩個(gè)部件)。由此減少了部件的數(shù)量。減小了總尺寸。根據(jù)本發(fā)明的氣體壓力彈簧可以用于多個(gè)領(lǐng)域，特別是工程學(xué)中用于工業(yè)應(yīng)用，用于汽車工業(yè)、家具工業(yè)，用于醫(yī)學(xué)和/或航空學(xué)。該氣體壓力彈簧可以以特別有利的方式用于扶手領(lǐng)域特別是車輛中的中央扶手、車座、工業(yè)中的離心機(jī)、衣柜、床架、家具翻板、機(jī)器蓋、手提行李架和/或側(cè)板、所謂的邊梁，用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，特別是病床。

當(dāng)阻尼單元包括阻尼件，并且特別地，阻尼通道關(guān)于縱軸線布置在阻尼件和殼體之間時(shí)，阻尼件保證了阻尼作用的簡(jiǎn)單且間接的實(shí)現(xiàn)。阻尼通道特別地關(guān)于縱軸線布置在阻尼件和殼體之間。在設(shè)計(jì)和布置阻尼通道時(shí)，阻尼件使得多樣化成為可能。阻尼件的通孔保證了轉(zhuǎn)換功能，其中，阻尼件包括至少一個(gè)通孔，該通孔能夠特別地通過活塞單元封閉。只要通孔打開，當(dāng)活塞移置時(shí)，氣體就能基本上無(wú)阻尼地流經(jīng)該通孔。在通孔打開的情況下，阻尼功能減小，特別地是不起作用。由于封閉通孔，特別是通過活塞抵靠阻尼件并且特別地封閉通孔，由于活塞移置，氣體能夠唯一地流經(jīng)阻尼通道，阻尼功能被激活。阻尼功能的轉(zhuǎn)換取決于阻尼件沿著縱軸線的位置。阻尼件在殼體中布置成使得可以沿著縱軸線移置。

因此，可以以有針對(duì)性的方式轉(zhuǎn)換氣體壓力彈簧的阻尼功能，特別是直到沿著收縮和/或伸展方向進(jìn)行一定的移置距離之后才轉(zhuǎn)換。

這樣的氣體壓力彈簧保證了取決于活塞位置的阻尼功能，在該氣體壓力彈簧中，阻尼單元提供了根據(jù)活塞單元的位置對(duì)活塞單元的移置的阻尼，其中，特別地在非阻尼狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)活塞單元的無(wú)阻尼移置，在阻尼狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)活塞單元的阻尼移置?；钊臒o(wú)阻尼移置在非阻尼狀態(tài)下是可能的。在阻尼狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)阻尼的活塞移置。特別地，存在阻尼和非阻尼狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)變的活塞位置可以以可變的方式調(diào)節(jié)。

阻尼單元包括用于在阻尼單元上施加復(fù)位力的彈簧件的布置保證了阻尼單元和活塞由于彈簧力而自動(dòng)復(fù)位，特別是當(dāng)沒有外力作用于氣體壓力彈簧上時(shí)。彈簧件可以布置成例如朝向封閉的殼體端部。附加地或替代地，彈簧件也可以布置成朝向開放的殼體端部。

阻尼單元特別是阻尼件的布置保證了阻尼單元在現(xiàn)有的氣體壓力彈簧中的有利結(jié)合，其中，阻尼單元特別是阻尼件沿著縱軸線布置在彈簧件和活塞單元之間。

阻尼通道的實(shí)現(xiàn)使得能夠針對(duì)性地調(diào)節(jié)阻尼作用，其中，阻尼通道至少部分地關(guān)于縱軸線在徑向上和/或在切向上取向(定向)，特別是以螺旋的方式、波形的(曲折的，蜿蜒的)方式和/或螺旋體(回轉(zhuǎn)體)的方式取向。特別地，阻尼作用直接由阻尼通道的長(zhǎng)度產(chǎn)生，即由流體介質(zhì)(即氣體)沿著阻尼通道穿過的路徑的長(zhǎng)度產(chǎn)生。例如由于特別地關(guān)于縱軸線以螺旋的方式、波形的方式和/或螺旋體的方式實(shí)現(xiàn)阻尼通道，可以延長(zhǎng)阻尼通道的長(zhǎng)度。阻尼通道關(guān)于縱軸線特別是至少部分地在徑向上取向和/或至少部分地在切向上取向。

阻尼通道的實(shí)現(xiàn)使得可靠的阻尼功能成為可能，其中，阻尼通道包括比活塞流表面小的阻尼橫截面積。阻尼橫截面積比活塞流表面小。特別地，阻尼橫截面積最大是活塞流表面的10％，特別地，最大是活塞流表面的8％，特別地，最大是活塞流表面的5％，特別地，最大是活塞流表面的3％。

以可變的方式實(shí)現(xiàn)阻尼橫截面積，其中，阻尼橫截面積可以沿著縱軸線變化，該阻尼橫截面積使得能夠根據(jù)活塞移置有針對(duì)性地調(diào)節(jié)阻尼特征。特別地，可以實(shí)現(xiàn)阻尼橫截面積，使其在活塞沿著收縮方向移置時(shí)減小。阻尼橫截面積的減小是可能的，例如由于特別是氣體壓力彈簧的殼體中和/或阻尼件的外表面上的槽的深度沿著收縮方向減小。該應(yīng)用與槽深度相對(duì)應(yīng)。因此，阻尼作用沿著收縮方向增強(qiáng)。

在實(shí)現(xiàn)阻尼通道的情況下簡(jiǎn)化了活塞的設(shè)計(jì)，其中，阻尼通道在殼體中作為壓痕實(shí)現(xiàn)?；钊梢宰鳛榄h(huán)筒形套管實(shí)現(xiàn)。阻尼通道作為殼體中的壓痕實(shí)現(xiàn)。特別地，阻尼通道可以作為縱向槽包含(集成)在殼體中。特別地，殼體中可以設(shè)置多個(gè)縱向槽?？梢酝ㄟ^縱向槽的數(shù)量、尺寸—特別是阻尼橫截面積的尺寸、長(zhǎng)度來(lái)以有針對(duì)性的方式調(diào)節(jié)阻尼作用。

這種阻尼通道的實(shí)現(xiàn)降低了殼體的設(shè)計(jì)成本，即，該阻尼通道包含在阻尼件中，特別是在圓柱形的外壁上。阻尼通道包含在阻尼件中。特別地，阻尼通道被實(shí)現(xiàn)成包含在阻尼件的圓柱形外壁上。

阻尼單元的一種布置使得能夠沿著收縮方向直接阻尼活塞桿的移置，在該布置中，阻尼單元、特別是阻尼件沿著縱軸線布置在封閉的殼體端部和活塞單元之間。

阻尼單元的一種布置使得可以沿著伸展方向直接阻尼活塞桿的移置，在該布置中，阻尼單元、特別是阻尼件沿著縱軸線布置在開放的殼體端部和活塞單元之間。

具有兩個(gè)阻尼件的阻尼單元使得沿著收縮方向和沿著伸展方向的阻尼作用成為可能，其中，阻尼單元包括兩個(gè)阻尼件，其中，特別地，活塞單元沿著縱軸線布置在阻尼件之間。

附圖說(shuō)明

從下文通過附圖對(duì)兩個(gè)示例性實(shí)施例的描述中得到本發(fā)明的其它有利的發(fā)展、附加的特征和細(xì)節(jié)。

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的氣體壓力彈簧的縱截面，其中活塞桿伸出，

圖2示出圖1中的細(xì)部ii的放大表示，

圖3示出通過根據(jù)圖1的氣體壓力彈簧的殼體的橫截面，

圖4示出圖1中的細(xì)部iv的放大詳細(xì)表示，

圖5示出根據(jù)圖1的氣體壓力彈簧的力-路徑圖的示意性表示，

圖6示出根據(jù)第二示例性實(shí)施例的氣體壓力彈簧的與圖1對(duì)應(yīng)的表示，

圖7示出圖6中的細(xì)部vii的放大詳細(xì)表示，

圖8示出圖6中的細(xì)部viii的放大詳細(xì)表示，

圖9示出氣體壓力彈簧的與圖6相對(duì)應(yīng)的放大表示，其中阻尼單元處于阻尼狀態(tài)。

具體實(shí)施方式

圖1至4所示的氣體壓力彈簧1包括殼體2和活塞桿4，該殼體2具有縱軸線3，該活塞桿4可以沿該縱軸線3相對(duì)于殼體2移置。殼體2包圍填充有氣體的內(nèi)部空間5。殼體2包括封閉的殼體端部6，該殼體端部6在圖1的右手側(cè)示出。殼體2在封閉的殼體端部6處以氣密的方式封閉。開放的殼體端部7與封閉的殼體端部6相對(duì)布置?；钊麠U4通過開放的殼體端部7從殼體2被引導(dǎo)出。為此設(shè)置有引導(dǎo)件8和密封件9?；钊麠U4以密封的方式從殼體2被引導(dǎo)出。以引導(dǎo)的方式實(shí)現(xiàn)活塞桿4沿縱軸線3的移置。

在封閉的殼體端部6的區(qū)域的端面上設(shè)置有殼體緊固件13。殼體緊固件13作為螺紋銷實(shí)現(xiàn)?？梢酝ㄟ^殼體緊固件13將殼體2直接緊固到所要連接到該殼體2上的部件上。也可以將球形頭接納裝置緊固在例如殼體緊固件13的螺紋銷上。

另外，軸向固定在殼體2上的中間件10被布置在開放的殼體端部7的區(qū)域中。中間件10用作活塞桿4的最大伸展運(yùn)動(dòng)的止動(dòng)件。通過殼體2中的外部壓痕11實(shí)現(xiàn)中間件10在殼體2上的軸向固定，該外部壓痕11接合在中間件10的為此設(shè)置的凹部12中。中間件10以形鎖合的方式保持在殼體2上。沿著殼體2的外部周邊可以設(shè)置多個(gè)大體上圓形或直線槽形的壓痕。還可設(shè)想沿著整個(gè)外部周邊實(shí)現(xiàn)壓痕11，即形成為環(huán)形槽。

活塞桿4布置成第一端部位于殼體2內(nèi)部?；钊麊卧?4在所述活塞桿側(cè)的端部處緊固在活塞桿4上?；钊麊卧?4包括活塞件15、活塞環(huán)16和保持盤17，該活塞環(huán)16以密封的方式抵靠殼體2的內(nèi)表面，該保持盤17使活塞環(huán)16軸向保持在活塞件15上。保持盤17通過一體成型的附件18軸向固定在活塞桿上。附件18尤其是被壓印的。附件18構(gòu)成活塞桿4的端面?；钊?5軸向保持在活塞桿4的抵接凸肩上?；钊麊卧?4緊固在活塞桿4上?；钊麠U4沿著縱軸線3的移置直接引起活塞單元14的移置?；钊麠U緊固件19布置在活塞桿4的與該活塞桿4的內(nèi)部端部相對(duì)的外部端部上，該活塞桿緊固件以與殼體緊固件13相對(duì)應(yīng)的方式作為螺紋銷實(shí)現(xiàn)。

在封閉的殼體端部6的內(nèi)部端面上設(shè)置有彈簧件20。該彈簧件20作為螺旋彈簧實(shí)現(xiàn)。

氣體壓力彈簧1包括具有阻尼通道21的阻尼單元。阻尼通道21作為包含在殼體2中的縱向槽實(shí)現(xiàn)。根據(jù)所示的示例性實(shí)施例，精確地設(shè)置有一個(gè)縱向槽。可以設(shè)想沿著殼體2的內(nèi)部周邊設(shè)置數(shù)個(gè)阻尼通道。這些阻尼通道可以布置在殼體2上，例如分別平行于縱軸線3并且特別地以相同的間距布置。根據(jù)所示的示例性實(shí)施例，阻尼通道21具有阻尼通道長(zhǎng)度ld，該阻尼通道長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于殼體長(zhǎng)度lg的至少80％。應(yīng)用以下關(guān)系：特別地，ld≥0.85×lg，特別地，ld≥0.9×lg。另外，阻尼單元包括阻尼件22。阻尼件22作為環(huán)筒形套管實(shí)現(xiàn)。阻尼通道21作為管腔實(shí)現(xiàn)，該管腔在相對(duì)于縱軸線3的徑向和切向方向上由阻尼件22和殼體2界定。

阻尼件22包括外直徑，該外直徑基本對(duì)應(yīng)于圓柱形殼體2的內(nèi)直徑。阻尼件22可以沿著縱軸線3在殼體2中移置。阻尼件22包括通孔23。通孔23使得氣體能夠流通。通孔23可以由于活塞單元14抵靠阻尼件22而封閉。通孔23的內(nèi)直徑di是殼體2的內(nèi)直徑dai的至少一半。應(yīng)用以下關(guān)系：特別地，di≥0.6×dai，特別地，di≥0.65×dai，特別地，di≥0.7×dai，特別地，di≥0.75×dai，特別地，di≥0.8×dai。

阻尼件22包括沿著縱軸線3的阻尼件長(zhǎng)度lde。該阻尼件長(zhǎng)度lde確定(固定，規(guī)定)相應(yīng)主動(dòng)阻尼通道的長(zhǎng)度。用于阻尼作用的主動(dòng)阻尼通道被固定在眼形阻尼件22的圓柱形外表面和殼體2的內(nèi)表面上的槽形壓痕之間。阻尼件長(zhǎng)度lde越長(zhǎng)，阻尼通道21就越長(zhǎng)，氣體壓力彈簧1的阻尼作用也越大。也可以通過不以直線的方式實(shí)現(xiàn)阻尼通道，而是特別地在阻尼件22的圓柱形外表面上以螺旋或波形的方式實(shí)現(xiàn)阻尼通道，來(lái)實(shí)現(xiàn)氣體壓力彈簧1的阻尼通道21的伸長(zhǎng)。

應(yīng)用以下關(guān)系：特別地，lde≤0.2×lg，特別地，lde≤0.15×lg，特別地，lde≤0.1×lg，特別地，lde≤0.08×lg。

在氣體壓力彈簧1的初始位置，彈簧件20是松弛的。在所述松弛布置中，彈簧件20包括初始長(zhǎng)度lf。彈簧件20的初始長(zhǎng)度lf確定阻尼件沿著縱軸線3的位置。阻尼件22抵靠彈簧件20。彈簧件20用于定位阻尼件22。阻尼件22的定位確定了從收縮路徑上的哪個(gè)位置開始致動(dòng)氣體壓力彈簧1的阻尼。

下面通過圖1至5更詳細(xì)地說(shuō)明氣體壓力彈簧1的作用。從根據(jù)圖1的布置出發(fā)，在該位置中活塞桿4盡可能遠(yuǎn)地從殼體2拉出，活塞桿4沿縱軸線3即沿著收縮方向24的收縮導(dǎo)致收縮力以線性方式增加?；钊麊卧?4通過活塞桿4沿縱軸線3軸向移置。由于活塞件15對(duì)殼體2的內(nèi)表面的密封抵靠，活塞單元14可以沿著殼體2以密封的方式移置。布置在內(nèi)部空間5中的氣體被該活塞的移置壓縮。被壓縮的氣體能夠流經(jīng)阻尼件22的通孔23。

只要活塞單元14已經(jīng)收縮到它抵靠阻尼件22的程度，就防止對(duì)通孔23的進(jìn)一步通過。特別地，活塞單元以密封的方式抵靠阻尼件22。特別地，活塞單元14通過保持盤17以密封的方式抵靠阻尼件22的端面。在所述布置中-該布置是阻尼布置，氣體僅能夠唯一地流經(jīng)阻尼通道21。與通孔23相比，阻尼通道21包括減小的阻尼橫截面積。特別地，阻尼通道21的阻尼橫截面積最大是通孔23的橫截面積的10％，特別地，最大是8％，特別地，最大是5％，特別地，最大是3％。通孔23的橫截面積限定為活塞流表面。

氣體流被阻尼。因此，活塞桿4和活塞單元14的移置附加地被阻尼。這產(chǎn)生了從轉(zhuǎn)換點(diǎn)x1開始的力的特別是線性的增加。x1表征了活塞桿沿著縱軸線3的收縮直到活塞單元14以密封的方式抵靠阻尼件22的深度。

當(dāng)沿著與收縮方向24相反的伸展方向25致動(dòng)活塞桿4時(shí)，由于由彈簧件20引起的復(fù)位力，阻尼件22首先被按壓成其端面抵靠活塞單元14。這意味著，從活塞桿4的最大的收縮位置出發(fā)，通孔23首先被阻尼。當(dāng)活塞桿4沿著伸長(zhǎng)方向25進(jìn)一步移置時(shí)，只要彈簧件完全松弛，就沒有復(fù)位力被施加在阻尼件22上。阻尼件22保持在根據(jù)圖1的由彈簧件20確定的初始位置。所述位置對(duì)應(yīng)于收縮路徑x1。當(dāng)沿著伸展方向25進(jìn)一步拉出活塞桿4時(shí)，通孔23打開。被壓縮的氣體能夠流經(jīng)通孔23?；钊麠U4的移置在沒有附加阻尼的情況下實(shí)現(xiàn)。所述內(nèi)容在根據(jù)圖5的力-路徑圖中示意性地示出?？偟膩?lái)說(shuō)，氣體壓力彈簧1具有阻尼范圍bd。應(yīng)用以下關(guān)系：特別地，bd≥0.8×lg，特別地，bd≥0.9×lg。

下面參考圖6至9描述本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例。結(jié)構(gòu)上相同的部分采用與在第一示例性實(shí)施例的情況中相同的附圖標(biāo)記，由此參考對(duì)所述第一實(shí)施例的描述。結(jié)構(gòu)上不同但是在功能上相似的部分采用后面帶有字母a的相同的附圖標(biāo)記。

與第一示例性實(shí)施例的本質(zhì)區(qū)別在于，阻尼通道21a被實(shí)現(xiàn)成包含在阻尼件22a上。阻尼件22a以非圓形的方式實(shí)現(xiàn)，特別是以使阻尼件22a的圓柱形外表面變平的方式實(shí)現(xiàn)。阻尼通道21a作為阻尼件22a和圓柱形殼體2a之間的邊緣間隙產(chǎn)生。阻尼通道21a沿著縱軸線3布置在阻尼件22a和殼體2a之間。殼體2a以簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)。

特別有利的，在現(xiàn)有技術(shù)中已知的氣體壓力彈簧本身能夠裝配彈簧件20和阻尼件22或22a，以構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的具有阻尼功能的氣體壓力彈簧1、1a?？梢砸院?jiǎn)單的方式提供具有阻尼功能的氣體壓力彈簧。