CN100430265C - 心形凸轮和阻尼器单元以及使用该单元的打开/关闭控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种心形凸轮和阻尼器单元，该单元包括：具有固定的圆柱形部分和止动器部分的基底元件；具有可移动的圆柱形部分和小齿轮的转动元件，可移动的圆柱形部分可转动地装配于固定的圆柱形部分上，可移动的圆柱形部分与固定的圆柱形部分之间放置有粘性流体，小齿轮与可移动的圆柱形部分整体转动；可转动地装配于布置于可移动的圆柱形部分与固定的圆柱形部分中向外布置的一个的外圆周周围的心形凸轮元件；推动装置，布置于基底元件和心形凸轮元件之间，并适于可转动地朝向基底元件的止动器部分推动心形凸轮元件。心形凸轮和阻尼器单元布置于主体部分和可移动部分之间，可移动部分相对于主体部分发生打开和关闭操作并沿打开方向被恒定地推动。

Description

心形凸轮和阻尼器单元以及使用该单元的打开/关闭控制装置

技术领域

本发明涉及一种用于推拉型(drawer-type)容纳设备(诸如被安装于例如车辆车厢中的烟灰缸、台子或杯保持架)的打开/关闭控制的心形凸轮和阻尼器单元以及使用所述心形凸轮和阻尼器单元的打开/关闭控制装置。

背景技术

诸如烟灰缸、台子、杯保持架或卡保持架的推拉型容纳设备被安装于机动车等的车辆车厢中。使用心形凸轮的推开型锁定装置通常被用于所的这种容纳设备。

象这样的锁定装置，JP-A-2002-106238公开了一种用于容纳设备的推开型锁定装置，所述容纳设备具有开口和用于打开及关闭所述开口的一打开和关闭元件，该锁定装置包括设在所述开口和所述打开和关闭元件之一上的硬销元件，以及以可转动的方式设在所述开口和所述打开和关闭元件的另一个上并由推动装置沿一个方向以可转动的方式推动的凸轮元件。锁定装置被如此构成，即，随着打开和关闭元件的打开和关闭操作，销元件和凸轮元件相接合以产生相对移动，并且在所述相对移动期间所述销元件与形成于凸轮元件上的凸轮面的预定部分相碰撞。柔软元件被设在凸轮元件的一部分处，其中销元件在该部分处与锁定装置相碰撞。

另外，在这样一种推拉型容纳设备中，可移动部分沿打开方向(拉动方向)被恒定地弹性推顶，并且如果销元件与心形凸轮相脱离的话，所述可移动部分适合于在弹性力的作用下自动地打开。这样一种推拉型容纳设备被如此构成，即，当由于所述推拉部分中轻微的推动而使得销元件与心形凸轮相脱离时，所述推拉部分由于弹性力的作用而猛烈地弹出。因此，设置阻尼器以衰减所述力并以不变的速度安全地送出所述推拉部分。另外，如果通过很大的力可迅速地推动所述推拉部分的话，所述推拉部分与容纳设备主体将激烈地相互碰撞，并且将产生碰撞噪音。然而，由于阻尼器克服高速的且很大的力将所述推拉部分的速度限制为安全且不变的速度，因此所述推拉部分与容纳设备主体不会激烈地相互碰撞。因此，可防止产生碰撞噪音。

在JP-A-2000-247175中公开了具有所述阻尼器的容纳设备的一个示例。该文献中所公开的用于交通工具的烟灰缸设备包括：安装于交通工具主体侧上的外壳；以能够被拉进外壳中以及从外壳中拉出的方式被保持的容纳主体；齿条元件，所述齿条元件具有设在容纳主体和交通工具主体侧元件中的一个上的齿条，所述交通工具主体侧元件包括外壳并沿容纳主体的拉进-拉出方向连续地延伸；具有阻尼器的小齿轮，所述阻尼器设在容纳主体和包括外壳的交通工具主体侧元件中的另一个上，并且所述小齿轮通过与所述齿条啮合并随着容纳主体的拉进-拉出而转动，并且限制转动速度；齿轮，所述齿轮具有与小齿轮相啮合的螺旋弹簧，所述小齿轮具有阻尼器，并且所述齿轮具有用于沿推出容纳主体的方向推动具有阻尼器的小齿轮的螺旋弹簧；用于将容纳主体保持在容纳位置并且能够消除保持力的保持机构；以及用于当容纳主体开始被打开时只在初始部分期间沿推出方向推动容纳主体的初始推动装置。

JP-A-2002-106238和JP-A-2000-247175是公知的现有技术。

然而，在JP-A-2000-247175中所示的具有阻尼器的传统容纳设备中，具有心形凸轮和销元件的锁定装置以及向可移动部分的移动传递制动力的阻尼器装置被分别装配。因此，存在这样的问题，即，必须独立地装配多个零件，并且由于增加了部件的数量导致所述零件处理变得较为麻烦。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种心形凸轮和阻尼器单元以及使用所述心形凸轮和阻尼器单元的打开/关闭控制装置，所述阻尼器单元提高了打开和关闭装置(诸如用于安装于车辆中的推拉装置)的装配操作中的效率，并且通过减少装配时部件的数量而易于实现零件处理。

根据本发明的第一方面，本发明的心形凸轮和阻尼器单元具有：具有固定的圆柱形部分和止动器部分的基底元件；转动元件，所述转动元件具有可移动的圆柱形部分和小齿轮，所述圆柱形部分以可转动的方式被装配于所述固定的圆柱形部分，其中在所述可移动的圆柱形部分与所述固定的圆柱形部分之间放置有粘性流体，所述小齿轮与所述可移动的圆柱形部分一体转动；心形凸轮元件，所述心形凸轮元件以可转动的方式被装配于布置于所述可移动的圆柱形部分与所述固定的圆柱形部分中向外布置的一个的外圆周的周围；以及推动装置，所述推动装置被布置于所述基底元件和所述心形凸轮元件之间，并且适合于以可转动的方式朝向所述基底元件的所述止动器部分推动所述心形凸轮元件。

依照本发明的上述方面，由于基底元件被固定于主体(诸如打开/关闭装置的外壳)上或可移动部分(诸如盖子)上，因此可在同一时间安装心形凸轮和阻尼器。而且，通过提供随着可移动部分的移动而抵靠在心形凸轮元件上并以可拆卸的方式与之接合的销元件，可容易地构成用于所述可移动部分的锁定机构。另外，通过提供与小齿轮相啮合、并在随着可移动部分的移动使得小齿轮转动的同时发生相对移动的齿条，可相对于可移动部分的移动操作传递阻尼力。由于心形凸轮和阻尼器是以形成为一个单元的方式被安装于同一个基底元件上的，所述基底元件被设置于打开/关闭元件的主体部分或可移动部分上，因此减少了装配步骤的数量并提高了工作效率。由于减少了装配时的部件的数量，因此可易于零件处理，另外可将打开/关闭控制装置制造得较为紧凑并且重量轻的。

而且，如果相对于心形凸轮元件预先设定推动装置的推动力，以使得在例如车辆已发生碰撞并且由于碰撞使得盖子被推入的情况下，心形凸轮元件的惯性力克服推动装置的推动力，并且心形凸轮元件不会沿推动装置的推动方向转动，因此即使盖子在碰撞时因震动被推入，也可防止销元件从心形凸轮元件上脱位。因此，可防止盖子被无意中打开。

依照本发明的第二方面，提供了一种设置于主体部分与可移动部分之间的打开/关闭控制装置，其中所述可移动部分相对于所述主体部分发生打开和关闭操作并沿打开方向被恒定推动，以便于相对于所述可移动部分传递锁定和阻尼操作，其中：心形凸轮和阻尼器单元通过所述基底元件被设置于所述主体部分和所述可移动部分的其中之一上；设置有与所述小齿轮相啮合的齿轮，所述齿轮随着所述可移动部分的移动相对于所述心形凸轮和阻尼器单元发生相对移动；以及设置有销元件，所述销元件随着所述可移动部分的移动与所述心形凸轮元件相接合以及相脱离，所述心形凸轮和阻尼器单元包括：具有固定的圆柱形部分和止动器部分的基底元件；转动元件，所述转动元件具有可移动的圆柱形部分和小齿轮，所述圆柱形部分以可转动的方式被装配于所述固定的圆柱形部分，其中在所述可移动的圆柱形部分与所述固定的圆柱形部分之间放置有粘性流体，所述小齿轮与所述可移动的圆柱形部分一起转动；心形凸轮元件，所述心形凸轮元件以可转动的方式被装配于布置于所述固定的圆柱形部分与所述可移动的圆柱形部分中向外布置的一个的外圆周周围；以及推动装置，所述推动装置被布置于所述基底元件和所述心形凸轮元件之间，并且适合于以可转动的方式朝向所述基底元件的所述止动器部分推动所述心形凸轮元件。

依照本发明的上述方面，当可移动部分移动时，与齿轮相啮合的小齿轮转动，可移动的圆柱形部分相对于固定的圆柱形部分转动，并且剪切力作用在设置于它们之间的粘性流体中，因此产生了以粘性流体的流动阻力为基础的转动阻力。因此，可实现阻尼作用。另外，当销元件抵靠在心形凸轮元件上并与所述心形凸轮元件相接合时，可移动部分相对于主体部分被锁定。如果销元件移动远离心形凸轮元件的话，推动装置使得可移动部分沿打开方向移动。因此，通过使用其中心形凸轮和阻尼器是整体形成的心形凸轮和阻尼器单元，由于装配部件的数量少，可高效地构成具有锁定和阻尼作用的打开/关闭控制装置。

与心形凸轮和阻尼器单元的小齿轮相啮合的齿轮包括各种齿轮(包括正齿轮、齿条、扇形齿轮等)。

根据本发明的第三方面，提供了本发明第二方面所涉及的打开/关闭控制装置，其中所述主体部分为外壳，所述可移动部分为以可转动的方式安装于所述外壳以便于打开和关闭所述外壳的开口的盖子，所述心形凸轮和阻尼器单元通过所述基底元件被安装于所述外壳上，与所述盖子的转动互锁的所述齿轮与所述心形凸轮和阻尼器单元的所述小齿轮相啮合，并且随着所述盖子的转动而移动的所述销元件与所述心形凸轮元件相接合以及相脱离。

依照本发明的上述方面，如果盖子被打开或被关闭，与所述盖子的转动互锁的所述齿轮使得与其啮合的小齿轮转动。因此，通过填充在固定的圆柱形部分与所述可移动的圆柱形部分之间的粘性流体可实现阻尼作用。如果随着所述盖子的转动而移动的所述销元件抵靠在心形凸轮元件上并与所述心形凸轮元件相接合的话，盖子可相对于所述外壳被锁定。如果销元件移动远离心形凸轮元件的话，推动装置可使得盖子打开。

根据本发明的第四方面，提供了本发明第二方面所涉及的打开/关闭控制装置，其中所述主体部分为壳体，所述可移动部分为以可滑动的方式被拉进和拉出所述壳体的推拉元件，所述心形凸轮和阻尼器单元通过所述基底元件被安装于所述壳体和所述推拉元件的其中之一上，与所述小齿轮相啮合、随着所述可移动部分的移动相对于所述心形凸轮和阻尼单元发生相对移动的齿条被设在所述壳体和所述推拉元件的另一个上，并且设置有与所述心形凸轮相接合以及相脱离的销元件。

依照本发明的上述方面，如果推拉元件被拉进或拉出的话，齿条相对于所述心形凸轮和阻尼单元发生相对移动。因此，与齿条啮合的小齿轮转动，然后通过填充在所述固定的圆柱形部分与所述可移动的圆柱形部分之间的粘性流体可实现阻尼作用。如果所述销元件抵靠在心形凸轮元件上并与所述心形凸轮元件相接合的话，推拉元件可被锁定在推入状态。如果销元件移动远离心形凸轮元件的话，推动装置可推出推拉元件。

依照本发明的第五方面，提供一种心形凸轮和阻尼器单元，其包括：具有固定的圆柱形部分和止动器部分的基底元件；转动元件，所述转动元件具有可移动的圆柱形部分和小齿轮，所述圆柱形部分以可转动的方式被装配于所述固定的圆柱形部分，其中在所述可移动的圆柱形部分与所述固定的圆柱形部分之间放置有粘性流体，所述小齿轮与所述可移动的圆柱形部分一起转动；心形凸轮元件，所述心形凸轮元件以可转动的方式装配成围绕所述固定的圆柱形部分；和弹簧，其设置在所述基底元件和所述心形凸轮元件之间，且适于可转动地朝所述基底元件的止动器部分推动所述的心形凸轮元件。

依照本发明的第六方面，提供一种心形凸轮和阻尼器单元，其中所述的心形凸轮元件被支撑于所述基底元件和所述可移动的圆柱形部分的环形部分之间。

依照本发明的第七方面，提供一种心形凸轮和阻尼器单元，其中在所述心形凸轮元件的、面对所述基底元件的表面上设置圆形第一凹入部分，和所述弹簧的一部分被装配于所述的第一凹入部分。依照本发明的第八方面，提供一种心形凸轮和阻尼器单元，其中在所述基底元件的、面对所述心形凸轮元件的表面上设置圆形第二凹入部分，且所述弹簧的一部分装配于所述第二凹入部分。

依照本发明的第九方面，提供一种心形凸轮和阻尼器单元，其中所述基底元件具有用于将所述打开/关闭控制装置安装到要被固定的元件上的固定部分，和所述心形凸轮元件设置成不覆盖所述固定部分。因此当所述基底元件被固定于所述要被固定的元件上或从其上拆除时，由于心形凸轮元件不会造成妨碍，因此可改善可操作性。

附图说明

图1是本发明一个实施例所涉及的心形凸轮和阻尼器单元的分解透视图；

图2是心形凸轮阻尼器单元的截面图；

图3是示出了本发明一个实施例的透视图，所述实施例为打开/关闭控制装置，所述打开/关闭控制装置用于相对于外壳的盖子；

图4A是打开/关闭控制装置在盖子关闭的状态下的侧视图，和图4B是打开/关闭控制装置在盖子被打开的状态下的侧视图；

图5A和5B是示出了心形凸轮的锁定作用的解释性视图，其中图5A是示出了销元件沿外圆周导面移动的状态下的视图，而图5B是示出了销元件被接合于接合凹入部分中的状态下的视图；

图6A和6B是示出了心形凸轮的锁定作用的解释性视图，其中图6A是示出了销元件从接合凹入部分中脱离的状态下的视图，而图6B是示出了销元件已从心形凸轮中退出的状态下的视图；

图7是示出了本发明另一个实施例的分解透视图，所述实施例为打开/关闭控制装置，所述打开/关闭控制装置用于相对于壳体的推拉元件；

图8A是打开/关闭控制装置在推拉元件被关闭的状态下的透视图，而图8B是打开/关闭控制装置在推拉元件被打开的状态下的透视图；

图9是示出了另一个实施例的分解透视图，其中本发明所涉及的打开/关闭控制装置为打开/关闭机构，所述打开/关闭机构用于杯保持架的盖子；以及

图10是其中打开/关闭控制装置的盖子被打开的状态下的透视图。

具体实施方式

下面将参照附图描述本发明的实施例。

图1到图6B示出了本发明所涉及的打开/关闭控制装置的第一实施例。图1是心形凸轮和阻尼器单元的分解透视图。图2是心形凸轮阻尼器单元的截面图。图3是示出了打开/关闭控制装置的一个实施例，所述打开/关闭控制装置用于相对于外壳的盖子。图4A是打开/关闭控制装置的盖子被关闭的状态下的侧视图。和而图4B是所述盖子被打开的状态下的侧视图。图5A、5B、6A和6B是示出了心形凸轮的锁定作用的解释性视图。

如图1和图2中所示的，心形凸轮和阻尼器单元10具有板状基底元件11。该基底元件11具有安装孔12并适合于被拧紧在外壳70(稍后将描述)上。还可通过使得以突出的方式设在外壳70或基底元件11上的棘爪与相配和元件的边缘部分或孔相接合而将基底元件11安装到外壳10上。外侧定位的圆柱形部分13、内侧定位的圆柱形部分14、以及中心轴15以在它们之间具有预定间隙的方式直立同心地设在基底元件的一个表面上。此外，以柱子形式直立地设置的止动器部分16被设在基底元件11的外侧定位圆柱形部分13的一侧。

扭转螺旋弹簧20被设置成环绕基底元件11的外侧定位圆柱形部分13的外圆周。扭转螺旋弹簧20的一端21由止动器部分16保持，而其另一端22由心形凸轮元件30(稍后将描述)的保持部分31保持。扭转螺旋弹簧20以可转动的方式沿图1中箭头A所示的方向朝向止动器部分16推动心形凸轮元件30。另外，扭转螺旋弹簧20还用于使得心形凸轮元件30抵靠在转动元件40(稍后将描述)上。

而且，关于扭转螺旋弹簧20的盘绕部分抵靠于其上的基底元件11和心形凸轮元件30的环部分32，扭转螺旋弹簧20被容纳于用于接收扭转螺旋弹簧20的盘绕部分的两个端面的凹入部分11a和32a中。因此，可将心形凸轮和阻尼器单元10的厚度制成得较薄。由于当将心形凸轮和阻尼器单元10嵌入容纳设备主体中时可不用选择安装位置并且不占用太多空间，因此该布置是有益的。

相对于心形凸轮元件30如此设定扭转螺旋弹簧20的推动力，即，使得例如当车辆发生碰撞并且盖子80(稍后将描述)由于碰撞而被推进时，心形凸轮元件30的惯性力克服了扭转螺旋弹簧20的推动力，并且心形凸轮元件30不会沿扭转螺旋弹簧20的推动方向转动。

此外，心形凸轮元件30的环部分32被装配成环绕外侧定位圆柱形部分13的外圆周，并且心形凸轮元件30被外侧定位圆柱形部分13以可转动的方式被支撑。如图2中所示的，心形凸轮元件30的环部分32以具有间隙32b的方式被装配于外侧定位圆柱形部分13的外圆周周围。因此，心形凸轮元件30沿外侧定位圆柱形部分13的外圆周表面转动，并且当外力施加于心形凸轮元件30上时，由心形凸轮元件30和外侧定位圆柱形部分13的中心轴线所形成的角度发生改变。因此，心形凸轮元件30能够相对于外侧定位圆柱形部分13倾斜。此时，由于前述扭转螺旋弹簧20的推动力，使得心形凸轮元件30与转动元件40(稍后将描述)的环形部分46相接触。因此，由于该推动力的缘故，用于使心形凸轮元件30返回到其原始位置的恢复力作用于心形凸轮元件30，因此当外力消失时心形凸轮元件30可从其倾斜位置返回到其原始位置。

如图5A和5B中所示的，心形凸轮元件30具有一凸轮面，稍后将描述的联杆60的销元件61在所述凸轮面上滑动。该凸轮表面是由以下部分构成的：形成心形凸轮元件30的外部形状一部分的外圆周导面33、位于该外圆周导面33一端处的突出部分34、用于形成从突出部分34进入到心形凸轮元件30内侧的沟槽的一侧的接合凹入部分35、以及退出通道36，所述退出通道36从外圆周导面33的另一端附近朝向心形凸轮元件30的转动中心笔直地延伸并与接合凹入部分35的一端相连接。

关于突出部分34、接合凹入部分35、与突出部分34相连接的外圆周导面33的一部分，以及与接合凹入部分35的端部相连接的退出通道36的一部分，它们沿心形凸轮元件30的厚度方向上的厚度大于它们其他部分的厚度。因此，当销元件61在凸轮面上滑动时，即使心形凸轮元件30相对于外侧定位圆柱形部分13倾斜，销元件61也可在不离开凸轮面的情况下连续地滑动。另外，在退出通道36中，心形凸轮元件30的凸轮面是与销元件61的远端面相对的面，而其他的凸轮面是与销61的圆柱形表面相对的面。因此，退出通道36的底表面构成一个凸轮面。至于退出通道36，其深度被布置为处于最靠近心形凸轮元件30的转动中心的位置处是深的，而处于外圆周导面33的另一端附近是浅的。当销元件61在退出通道36中滑动时，销元件61的远端面适于压在凸轮面上。该压制力构成了关于心形凸轮元件30的前述外力。同时，由于销元件61只可沿滑动方向移动，如稍后将描述的，心形凸轮元件30被布置得相对于外侧定位圆柱形部分13倾斜。

此外，弹簧部分38形成有U形狭缝37，所述U形狭缝37形成于远离突出部分34的外圆周导面33的另一侧上。当销元件61与外圆周导面33相接触并且心形凸轮元件30转动时，弹簧部分38与联杆60的突出部分62(稍后将描述)压力接触，从而用于增强心形凸轮元件30沿图1中的箭头A的方向的推动力。同样，例如，在车辆已碰撞的情况下，当心形凸轮元件30由于其惯性力的作用沿克服扭转螺旋弹簧20的推动力的相反方向转动时，弹簧部分38用于在预定角度范围内限制其转动。

此外，在扭转螺旋弹簧20和心形凸轮元件30被夹在基底元件11和转动元件40之间的状态下，转动元件40被装配于基底元件11上。再参照图2，整体来说，转动元件40整体为圆盘形状。在转动元件40的一个表面上，形成有将被插入到外侧定位圆柱形部分13和内侧定位圆柱形部分14之间的间隙中的外部可移动圆柱形部分41以及将被插入到内侧定位圆柱形部分14和中心轴15之间的间隙中的内部可移动圆柱形部分42。在中心轴15的远端处形成有环形增大直径部分15a，并且该增大直径部分15a被装配在转动元件40的凹入部分43的环形槽部分43a中。在转动元件40的外部端面中形成有围绕其凹入部分43的环形槽43b。因此，当中心轴15的增大直径部分15a被装配于环形槽部分43a中时，由槽43b所形成的隆起部分可容易地朝向外直径侧偏转。

通过使用这样一种搭扣配合接合系统，可在不需使用诸如销和扣环的部件的情况下获得必要且充足的接合力。这有助于减少所使用的部件数量，并且可将心形凸轮和阻尼器单元10的厚度制成得较薄。另外，转动元件40和基底元件11两者都是用树脂材料构成的，并且粘性流体(诸如硅油)被封入其中，以使得与正常状态相比可更容易地塞进这些零件。然而，由于环形槽43b的存在可减轻装配时的装配力，因此可更容易执行插入操作。

在外侧定位圆柱形部分13的内圆周上形成有增大直径阶形部分13a，并且O型圈17被插在高于该增大直径阶形部分13a的外侧定位圆柱形部分13与外部可移动圆柱形部分41之间的空间中。因此通过提供增大直径阶形部分13a来夹住O型圈17从而支撑O型圈17。在该接合点处，实际上将O型圈17的丝径(wire diameter)制造得尽可能地小以使得O型圈17的滑动阻力相对于圆柱形部分13和14两者都小。而且，未示出的粘性流体(诸如油脂)被填充在由该O型圈17所密封的圆柱形部分之间的间隙S中。因此，当转动元件40相对于基底元件11转动时，由于粘性流体所产生的制动力(阻尼作用)被传递了。

在该情况中，由O型圈17与转动元件40之间的摩擦阻力以及O型圈17与基底元件11之间的摩擦阻力所产生的阻力为摩擦系数与接触面积的乘积。然而，由于当转动元件40为静止时作用的静摩擦系数和当转动元件40发生移动时作用的动摩擦系数相互不同，因此，在转动元件40刚刚启动之后与转动元件40刚刚停止之前由摩擦阻力所产生的阻力也大大不同。

同时，阻尼器的制动力是以摩擦阻力为基础的阻力与当粘性流体被剪切时发生的剪切阻力之和。另外，由于O型圈17被插入到略小于其外径的间隙中并直接变形，因此其与限定所述间隙的元件之间的接触从线性接触转变为表面接触。因此，O型圈17具有气密(hermetically)的密封性能。

因此，通过使用具有小丝径的O型圈，可使得接触面积较小，并且可使得以摩擦阻力为基础的阻力较小。同时，由于用于形成转动元件40的可移动圆柱形部分被设在两个位置中，因此可使得通过粘性流体而彼此面对的部分的面积较大。因此，基于粘性流体的剪切阻力变大了，以使得以摩擦阻力为基础的阻力在阻尼器的制动力中所占的比例变小。因此，可使得阻尼器所产生的制动力的变化较小。

为了使得阻尼器所产生的制动力的变化较小，可将可移动圆柱部分设在三个或四个位置处，或者可将具有较大粘性系数的粘性流体封入其中。

如图1和图2中所示的，小齿轮45被整体地形成于转动元件40的一表面上，该表面与其上形成有外部可移动圆柱形部分41和内部可移动圆柱形部分42的表面相远离。

如图3、4A和4B中所示，在该实施例中，心形凸轮和阻尼器单元10被用作外壳70和盖子80的打开/关闭控制装置。外壳70具有可被插入到未示出机动车的仪表板中的形状，并且其前侧打开。另外，通过枢转轴81将盖子80以可转动的方式安装于该开口前侧的下缘。

通过枢转轴63将联杆60的一端以可枢转的方式支撑在盖子80的一个侧表面上。另外，导销71以突出的方式设在外壳70的一个侧表面上。该导销71被插在以从联杆60的另一端延伸到其中心的方式所形成的细长孔64中。用于与心形凸轮和阻尼器单元10的小齿轮45相啮合的齿条65被形成于联杆60沿平行于细长孔64的其纵向延伸的一侧上。

支撑销72和止动器销73以突出的方式被设在外壳70的一个侧表面上。扭转螺旋弹簧74被缠绕在支撑销72的周围。在扭转螺旋弹簧74被缠绕的状态下，扭转螺旋弹簧74的一端74a被保持于止动器销73，而扭转螺旋弹簧74的另一端74b被保持于形成于联杆60上的保持部分66。因此，联杆60被扭转螺旋弹簧74推动以便于沿盖子80所存在的方向将其推出，以使得与联杆60的末端相连接的盖子80沿盖子80被打开的方向被恒定地推动。

在心形凸轮和阻尼器单元10中，基底元件11被固定于从外壳70的一侧表面突出的支撑板75上。小齿轮45与齿条65相啮合，并且心形凸轮元件30被如此设置，以使其外圆周导面33沿外壳70的盖子80所存在的方向被定向。销元件61以突出的方式被设在细长孔64与用于以枢转的方式支撑枢转轴63的孔之间的联杆60上。当盖子80被关闭时，联杆60的销元件61适合于与心形凸轮元件30的外圆周导面33滑动接触。

接下来，下面将描述打开/关闭控制装置的操作。

当盖子80被关闭时，联杆60被推动以使得导销71的位置相对于细长孔64移动，并且联杆60沿向后方向移动(沿远离外壳70的开口的方向)。此时，联杆60移动，同时齿条65和小齿轮45之间的啮合状态由插在细长孔64中的导销71保持。因此，转动元件40通过小齿轮45转动。因此，可移动圆柱形部分41和42相对于固定圆柱形部分13和14转动，因此产生由于粘性流体而导致的制动力(阻尼作用)。

然后，如图5A中所示，联杆60的销元件61与心形凸轮元件30的外圆周导面33滑动接触，并且销元件61在图中箭头的方向上沿外圆周导面33移动。此时，如图5B中所示，心形凸轮元件30被销元件61推动并通过使固定圆柱形部分13的外圆周作为枢转轴而克服扭转螺旋弹簧20的推动力来转动。此外，弹簧部分38与联杆60的突出部分62压力接触。因此，阻止了心形凸轮元件30的转动。同时，弹簧部分38的推动力将心形凸轮元件30压在销元件61上。因此，当销元件61沿心形凸轮元件30的突出部分34滑动时销元件61不会从凸轮面上脱位。换句话说，这显示了用于防止销元件61(即，随动机构)从凸轮面上跳出的跳跃防止作用。

然后，当销元件61运动经过外圆周导面33末端处的突出部分34时，由于前述推动力，心形凸轮元件30以快速度转动，并且销元件61与接收表面39相碰撞并远离凸轮面移动。接着，由于扭转螺旋弹簧20的推动力，联杆60向前移动(沿朝向外壳70的开口的方向)，以使得固定于联杆60的销元件61也向前返回并被引导到接合凹入部分35中。也在此时，销61与接合凹入部分35相碰撞，因此发出碰撞噪音。因此，销元件61与接合凹入部分35相接合，并且防止联杆60克服扭转螺旋弹簧74的推动力而移动，以使得盖子80被锁定在关闭状态。可通过将橡胶安装于接收表面39和接合凹入部分35上或将油脂等涂覆于接收表面39和接合凹入部分35上而减轻当销元件61与接收表面39相碰撞时发生的碰撞噪音。

心形凸轮元件30以其间具有间隙32b的方式被装配于基底元件11的外侧定位圆柱形部分13上，以便于可转动以及可倾斜，并且该心形凸轮元件30相对于止动器部分16受扭转螺旋弹簧20恒定地推动。而且，由于销元件61的约束和移动使得心形凸轮元件30沿与该推动力相反的方向转动，因此大转动能量被积聚在心形凸轮元件30中。当在该状态下解除销元件61的约束时，转动能量突然被释放，并且心形凸轮元件30与接收表面39和接合凹入部分35相碰撞。在碰撞时转动能量表现为碰撞噪音。而且，在碰撞时，由于心形凸轮元件30与外侧定位圆柱形部分13以相互之间具有间隙32b的方式被相互装配，因此心形凸轮元件30震动并且当心形凸轮元件30碰撞时冲击音被放大了。使用者会感到该冲击音是相当不舒服的噪音。然而，如稍后所描述的，通过将弹性体装配于接收表面39和接合凹入部分35或装配于止动器部分16和环部分32可减轻该不舒服的噪音。另外，也可通过将粘性材料涂覆于各种部分上而减轻该不舒服的噪音。

由于销元件61与心形凸轮元件30的凸轮面相碰撞以及与凸轮面相脱离，通过盖子80的打开和关闭总共产生四次噪音。由于当销元件61与接收表面39相碰撞时所产生的声音是最大的，因此，在该实施例中将橡胶安装于接收表面39。勿庸置疑，由于通过销元件61与心形凸轮元件30的碰撞以及其约束的解除而产生了所述噪音，因此当发生稍后将描述的推拉元件100的打开和关闭操作时也产生相似的噪音。

当打开盖子80时，如果盖子80被再次用力地推入的话，联杆60被进一步向后推入，如图6A中所示，并且销元件61与接合凹入部分35相脱离并且移动到凸轮槽的最内侧。此时，由于扭转螺旋弹簧20的推动力沿朝向止动器部分16的方向推动心形凸轮元件30，因此销元件61不会返回到接合凹入部分35中并且被引导到退出通道36。

因此，销元件61沿退出通道36穿过并退出到心形凸轮元件30的外侧，并且解除了销元件61与心形凸轮元件30之间的接合。因此，扭转螺旋弹簧74的推动力向前推出联杆60，以使得盖子80被打开。同时，齿条65的移动使得转动元件40通过小齿轮45转动，并且可移动圆柱形部分41和42相对于固定圆柱形部分13和14转动，因此产生了由于粘性流体所导致的制动力(阻尼作用)。因此，盖子80被缓慢并静静地打开，而且不会以突然跳出的方式打开。

当在打开盖子80的同时销元件61与接合凹入部分35相脱离时，心形凸轮元件30与止动器部分16相碰撞而产生噪音。而且，当销元件61在退出通道36内侧滑动时，销元件61的远端面推动凸轮面。由于销元件61只在滑动方向上可移动，因此心形凸轮元件30相对于外侧定位圆柱形部分13倾斜。为此，当销元件61穿过退出通道36并且解除了其与心形凸轮元件30之间的接合时，心形凸轮元件30的环部分32与转动元件40的凸缘部分46相碰撞而产生噪音。也可通过将弹性体安装于止动器部分16和环部分32或将粘性材料涂覆于相关部分而减轻所述噪音。

顺便提及的是，在该打开/关闭控制装置被用在用于打开和关闭诸如机动车的手套箱的盖子的机构的情况中，如果机动车发生碰撞并急刹车的话，所述碰撞可朝向外壳70的最内侧推进盖子80，从而解除销元件61与心形凸轮元件30之间的接合。在这种情况中，盖子80被无意地打开。

然而，在本实施例的打开/关闭控制装置中，相对于心形凸轮元件30如此设定扭转螺旋弹簧20的推动力，即，在上述情况中，使得心形凸轮元件30的惯性力克服扭转螺旋弹簧20的推动力，并且心形凸轮元件30不会沿扭转螺旋弹簧20的推动方向转动。因此，从图5B中所示的状态中，销元件61只被压在接收表面39侧上，并且不会移动到凸轮槽的最内侧。为此，当冲击力停止时，销元件61再次与接合凹入部分35相接合，因此可限制联杆60沿向前方向的移动并将盖子80保持在关闭的状态中。

因此，如果使用本实施例的心形凸轮和阻尼器单元10的话，可通过仅将心形凸轮和阻尼器单元10固定于外壳70的支撑板75上而同时安装锁定装置和阻尼器装置，因此可明显提高装配效率。另外，由于可以将锁定装置和阻尼器装置作为一组紧凑地安装于一个位置中，因此打开/关闭控制装置整体变得紧凑。

图7、8A和8B示出了本发明所涉及的打开/关闭控制装置的另一个实施例。图7是分解透视图、图8A是示出了其中推拉元件被关闭的状态下的透视图，而图8B是示出了其中推拉元件被打开的状态下的透视图。与上述实施例基本相同的那些部分用相同的附图标记表示，并且将省略对其的详细描述。

本实施例的打开/关闭控制装置具有：被容纳于未示出机动车的仪表面板等中的盒状壳体90，以及以可缩回的方式插在该壳体90中的盘状推拉元件100。

壳体90具有用于推拉元件100的插入狭缝91。推拉元件100的两个凸缘101都被插入于其中的一对导轨92被形成于插入狭缝91的两侧内壁中。

用于容纳物品的凹入部分102、用于容纳扭转螺旋弹簧110的凹入部分103、以及用于安装本发明上述心形凸轮和阻尼器单元10的部分104被设在推拉元件100的上表面上。

扭转螺旋弹簧110被装配于未示出的转动轴的外侧，并且齿轮111被整体地安装于该转动轴上。扭转螺旋弹簧110的一端被固定于所述转动轴，且扭转螺旋弹簧110的另一端被固定于推拉元件100。上述转动轴的转动使得扭转螺旋弹簧110发生扭曲，且用于产生推动力的转动能量被储存于其中。

齿轮111与形成于壳体90的插入狭缝91的上部内壁上的第一齿条93相啮合，并且通过扭转螺旋弹簧110的推动力沿打开推拉元件100的方向恒定地推动该齿轮111。

如图7中所示的，如此设置心形凸轮和阻尼器单元10，即，使得心形凸轮元件30的外圆周导面33面对插入狭缝91的最内侧，并且使得小齿轮45面向上方。小齿轮45与形成于壳体90的插入狭缝91的上部内壁上的第二齿条94相啮合。

而且，以可拆卸的方式与心形凸轮元件30相接合的销元件95被安装于壳体90的插入狭缝91的最内侧。由于心形凸轮元件30与销元件95之间的接合作用与上述实施例中的相同，因此省略对其的描述。

在该实施例中，如果推拉元件100被推进的话，心形凸轮元件30与销元件95相接合，并且推拉元件100被锁定处于推进状态。此时，由于齿条93通过齿轮111使得扭转螺旋弹簧110的转动轴转动，因此扭转螺旋弹簧110被进一步紧紧缠绕，从而进一步增强沿打开方向相对于推拉元件100的推动力。

如果推拉元件100被再次用力地推进的话，心形凸轮元件30与销元件95之间的接合被前述实施例中所描述的机构解除，并且推拉元件100被扭转螺旋弹簧110的推动力推出。

此时，由于齿条94与小齿轮45相啮合，因此由上述固定圆柱形部分13和14、可移动圆柱形部分41和42、以及填充在它们之间的间隙中的粘性流体的作用施加制动力(阻尼作用)。最终，推拉元件100被缓慢并静静地推出。

在本实施例中，通过使用其中基底元件11、心形凸轮元件30以及转动元件40整体形成的心形凸轮和阻尼器单元10，可易于部件的装配，并且还易于部件的处理。

图9和图10示出了另一个实施例，其中本发明所涉及的打开/关闭控制装置为打开/关闭机构，所述打开/关闭机构用于杯保持架的盖子。图9是分解透视图，图10是其中盖子被打开的状态下的透视图。与上述实施例基本相同的那些部分用相同的附图标记表示，并且将省略对其的详细描述。

该实施例的打开/关闭控制装置用于安装于机动车等的车辆车厢中的杯保持架，并且所述打开/关闭控制装置具有用于容纳杯子的保持架主体140。该保持架主体140整体为盒状，并且两个弓形开口141以这两个弓形开口141的中间相互连通的方式被形成于上表面142中。保持架主体140的后表面开口，并且底表面143、前表面144以及两个侧表面145封闭。

因此，当纸杯、罐装果汁、PET瓶等等被插在开口141中并且它们的底部被支撑在保持架主体140的底表面143上时，这些物品可被保持在直立状态中。

通过突出地设在保持架主体140的、靠近于其后表面的两侧表面的部分上的一对枢转轴146，将盖子120以可转动的方式装配于保持架主体140。也就是说，盖子120具有分别从其后表面侧上的其两侧部分垂悬下来的一对托架121，并且通过将前述枢转轴146插入到形成于这些托架121中的孔122中使得盖子120以可转动的方式与保持架主体140相连接。

扭转螺旋弹簧130被装配于一个枢转轴146上。该扭转螺旋弹簧130处于紧紧缠绕状态下，其中其一端固定于保持架主体140，而其另一端固定于盖子120。相对于紧紧缠绕的排斥力将扭转螺旋弹簧130沿打开方向恒定地推向盖子120。由于当盖子120以基本垂直的角度被打开时，盖子120抵靠在保持架主体140的后表面上，因此盖子120不适合于进一步转动。

关于盖子120的一个托架121，其圆周边缘被形成为弓形的扇形齿轮123。该扇形齿轮123适合于以稍后所描述的方式与心形凸轮和阻尼器单元10的小齿轮45相啮合。

另外，以使杆124从孔122中径向向外突出的方式将杆124设在那个托架121上。以使销元件125突出到所述杆124后侧的方式将销元件125安装于该杆124的远端部分。

在保持架主体140的一个侧表面145上，形成有：向上开口的U形肋147，螺纹孔148，在其内侧上具有通孔149a的托架149，以及向外突出的销135。

心形凸轮和阻尼器单元10具有基本与前述实施例中所述的一个基本相同的结构。然而，其不同之处在于，在基底元件11上形成有：用于将被旋拧到螺纹孔148中的螺钉131的插入孔132、销135被插入于其中的定位孔133、以及被插入到托架149的通孔149a中的定位突出部分134。通过将定位突出部分134插入到通孔149a中、通过将销135插入到定位孔133中、以及通过将插入到插入孔132中的螺钉131旋拧到螺纹孔148中而将该心形凸轮和阻尼器单元10安装于保持架主体145上。

在该打开/关闭控制装置中，如图10中所示，在盖子120被打开的状态下，当盖子120围绕枢转轴146沿关闭盖子120的方向转动时，杆124与盖子120一起转动。然后，安装于杆124远端部分上的销元件125抵靠在心形凸轮元件30的外圆周导面33上、沿外圆周导面33滑动，并通过与上述一个实施例中相同的作用与心形凸轮元件30相接合。因此，相对扭转螺旋弹簧130的推动力可将盖子120保持在关闭的状态下。

另外，在盖子120被关闭的状态下，当盖子20沿关闭方向受压时，杆124的销元件125通过与上述一个实施例中相同的作用与心形凸轮元件30相脱离，并且解除了其接合。因此，扭转螺旋弹簧130的推动力可再次将盖子120打开。此时，由于扇形齿轮123与小齿轮45相啮合并使得小齿轮45转动，因此通过与上述一个实施例中相同的作用传递阻尼作用。因此，盖子120可被缓慢地打开。

因此，在打开/关闭控制装置被应用于盖子的打开/关闭机构的情况下，心形凸轮和阻尼器单元10可被设在主体与连接于盖子的联杆之间，如图1到图6B中所示的实施例中所示，或者可被直接设在盖子和主体之间。

如上所述的，根据这些实施例，心形凸轮和阻尼器被安装在同一个基底元件上，以单元的形式构成，并且可在装配时作为一个单元被安装。因此，提高了装配操作的效率，并且由于减少了装配时部件的数量，因此可易于部件处理，而且可将打开/关闭控制装置制成为紧凑的。

Claims (12)

1.一种心形凸轮和阻尼器单元，其特征在于，所述心形凸轮和阻尼器单元包括：

具有固定的圆柱形部分和止动器部分的基底元件；

转动元件，所述转动元件具有可移动的圆柱形部分和小齿轮，其中所述可移动的圆柱形部分以可转动的方式被装配于所述固定的圆柱形部分上，其中在所述可移动的圆柱形部分与所述固定的圆柱形部分之间放置有粘性流体，所述小齿轮与所述可移动的圆柱形部分整体转动；

心形凸轮元件，所述心形凸轮元件以可转动的方式被装配于所述可移动的圆柱形部分与所述固定的圆柱形部分中向外布置的一个的外圆周周围；以及

推动装置，所述推动装置被布置于所述基底元件和所述心形凸轮元件之间，并且适合于以可转动的方式朝向所述基底元件的所述止动器部分推动所述心形凸轮元件。

2.一种打开/关闭控制装置，其设置于一主体部分与一可移动部分之间，以便于相对于所述可移动部分传递锁定和阻尼作用，其中所述可移动部分相对于所述主体部分发生打开和关闭操作并沿打开方向被恒定地推动，其特征在于：

一心形凸轮和阻尼器单元通过所述基底元件被设置于所述主体部分和所述可移动部分的其中之一上，所述心形凸轮和阻尼器单元包括：具有固定的圆柱形部分和止动器部分的基底元件；转动元件，所述转动元件具有可移动的圆柱形部分和小齿轮，所述可移动的圆柱形部分以可转动的方式被装配于所述固定的圆柱形部分上，其中在所述可移动的圆柱形部分与所述固定的圆柱形部分之间放置有粘性流体，所述小齿轮与所述可移动的圆柱形部分整体转动；心形凸轮元件，所述心形凸轮元件以可转动的方式被装配于所述固定的圆柱形部分与所述可移动的圆柱形部分中向外布置的一个的外圆周周围；以及推动装置，所述推动装置被布置于所述基底元件和所述心形凸轮元件之间，并且适合于以可转动的方式朝向所述基底元件的所述止动器部分推动所述心形凸轮元件；

设置有与所述小齿轮相啮合的齿轮，所述齿轮随着所述可移动部分的移动相对于所述心形凸轮和阻尼器单元发生相对移动；以及

设置有销元件，所述销元件随着所述可移动部分的移动与所述心形凸轮元件相接合以及相脱离。

3.依照权利要求2中所述的打开/关闭控制装置，其特征在于，

所述主体部分为一外壳，

所述可移动部分为以可转动的方式安装于所述外壳以便于打开和关闭所述外壳的开口的盖子，

所述心形凸轮和阻尼器单元通过所述基底元件被安装于所述外壳上，

与所述盖子的转动互锁的所述齿轮与所述心形凸轮和阻尼器单元的所述小齿轮相啮合，以及

随着所述盖子的转动而移动的所述销元件与所述心形凸轮元件相接合以及相脱离。

4.依照权利要求2中所述的打开/关闭控制装置，其特征在于，

所述主体部分为一壳体，

所述可移动部分为以可滑动的方式被拉进和拉出所述壳体的推拉元件，

所述心形凸轮和阻尼器单元通过所述基底元件被安装于所述壳体和所述推拉元件的其中之一上，

与所述小齿轮相啮合、随着所述可移动部分的移动而相对于所述心形凸轮和阻尼单元发生相对移动的一齿条被设在所述壳体和所述推拉元件中的另一个上，以及

设置有一销元件，所述销元件与所述心形凸轮相接合以及相脱离。

5、一种心形凸轮和阻尼器单元，其特征在于，所述心形凸轮和阻尼器单元包括：

具有固定的圆柱形部分和止动器部分的基底元件；

一转动元件，所述转动元件具有可移动的圆柱形部分和小齿轮，所述圆柱形部分以可转动的方式被装配于所述固定的圆柱形部分，其中在所述可移动的圆柱形部分与所述固定的圆柱形部分之间放置有粘性流体，所述小齿轮与所述可移动的圆柱形部分一起转动；

心形凸轮元件，所述心形凸轮元件以可转动的方式装配成围绕所述固定的圆柱形部分；和

弹簧，其设置在所述基底元件和所述心形凸轮元件之间，且适于可转动地朝所述基底元件的止动器部分推动所述的心形凸轮元件。

6、依照权利要求5中所述的心形凸轮和阻尼器单元，其特征在于，

所述的心形凸轮元件被支撑于所述基底元件和所述可移动的圆柱形部分的环形部分之间。

7、依照权利要求6中所述的心形凸轮和阻尼器单元，其特征在于，

在所述心形凸轮元件的、面对所述基底元件的表面上设置一圆形第一凹入部分，和

所述弹簧的一部分被装配于所述的第一凹入部分。

8、依照权利要求6或7中所述的心形凸轮和阻尼器单元，其特征在于，

在所述基底元件的、面对所述心形凸轮元件的表面上设置一圆形第二凹入部分，和

所述弹簧的一部分装配于所述第二凹入部分。

9、依照权利要求5中所述的心形凸轮和阻尼器单元，其特征在于，

所述基底元件具有用于将所述打开/关闭控制装置安装到要被固定的元件上的固定部分，和

所述心形凸轮元件设置成不覆盖所述固定部分。

10、依照权利要求6中所述的心形凸轮和阻尼器单元，其特征在于，

所述基底元件具有用于将所述打开/关闭控制装置固定到要被固定的元件上的固定部分，和

所述心形凸轮元件设置成不覆盖所述固定部分。

11、依照权利要求7中所述的心形凸轮和阻尼器单元，其特征在于，

所述基底元件具有用于将所述打开/关闭控制装置固定到要被固定的元件上的固定部分，和

所述心形凸轮元件设置成不覆盖所述固定部分。

12、依照权利要求8中所述的心形凸轮和阻尼器单元，其特征在于，

所述基底元件具有用于将所述打开/关闭控制装置固定到要被固定的元件上的固定部分，和

所述心形凸轮元件设置成不覆盖所述固定部分。

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