CN101313162A - 空气阻尼器 - Google Patents

Abstract

空气阻尼器(52)包括具有形成内室(56)的内壁的主壳体(54)，配置在内室里的活塞和连接到活塞的弧形衬垫元件(30)。弧形衬垫元件包括密封接合壳体内壁的环形边缘(38)。

Description

空气阻尼器

相关申请

本申请涉及并要求美国临时专利申请的优先权利益，临时专利申请号为No.60/750,481、主题为“空气阻尼器(Air Damper)”、申请日为2005年12月15日，在此，临时专利申请作为参考整体被引入。

技术领域

本发明的实施例总体上涉及一种空气阻尼器(Air Damper)，更具体地涉及一种可以用在各种汽车应用中的空气阻尼器，例如带有汽车手套箱(automobileglove box)的空气阻尼器。

背景技术

图1示例了传统空气阻尼器10的侧面图。空气阻尼器10包括具有内室14的管状壳体12。活塞16定位在内室14内。活塞16包括从内室14向外扩展的结构接合端部18，和在壳体12的内室14里的端部20。为了阻尼(dampen)被连接的(attached)手套箱门的运动，结构接合端部18构造成连接到另一结构(未示)，例如汽车手套箱的铰链。弹簧19可以定位在活塞16的周围以提供另外的抵抗力。

衬垫夹22固定到壳体12的内室14里的活塞16的端部20。衬垫夹22可以搭锁(snap onto)在端部20上，并且构造成可以保持衬垫24。衬垫24构造成固定衬垫夹22的衬垫保持区域(a gasket retaining area)26的外圆周周围。衬垫24为环形且构造成密封接合壳体12的内表面28和衬垫夹22的衬垫保持区域26。如图1所示，衬垫24，不是衬垫夹22，靠着壳体12的内表面28密封接合。

虽然没有清楚地显示，但是衬垫夹22还包括贯穿衬垫夹22的小槽或孔。典型地，槽从弹性活塞16延伸到可变室29。因为活塞16沿着箭头A指示的方向移动穿过，所以可变室29依赖活塞16移动的方向增加或减少。为了允许活塞16的移动，槽允许例如空气等流体在可变室29和内室14的其余部分之间移动。如果不置换(displace)一些流体或不控制泄漏，活塞16如果不是不可能但也将是困难的在壳体12的内室14内移动。

衬垫24涂覆合适的材料以能够在衬垫24和壳体12的内表面28之间光滑的合作(smooth cooperation)。典型地，衬垫24由三元乙丙橡胶(ethylene propylene diene monomer)(EPDM)形成。三元乙丙橡胶衬垫23用于各种应用中是可靠和有效的。然而，由于新技术的出现，目前的空气阻尼器10可能很少完全的有效。例如，随着时间的过去，衬垫24上的涂层可能磨掉，从而不利地影响阻尼器的整个操作。在衬垫24的涂层磨掉时，要求打开和关闭连接到阻尼器的门的力增加。另外，三元乙丙橡胶(EPDM)为相对柔软的材料并易受变形的影响。在衬垫24变形时，孔可能收缩或闭塞(blocked)，从而限制活塞16贯穿内室14的运动。此外，衬垫24可能从衬垫夹22移位(dislodge)，从而致使空气阻尼器10不工作。

另外，涂层加工是非常灵敏的。目前，很少有供应者能够有能力适当地涂覆空气阻尼器。

因此，存在对于更有弹性和更加可靠的空气阻尼器的需要。而且，存在对于随着时间的过去和温度的增加提供恒定且均匀的抵抗力的空气阻尼器的需要。

发明内容

本发明的一些实施例提供一种空气阻尼器，该空气阻尼器包括具有形成内室的内壁的主壳体、配置在内室里的活塞和连接到所述活塞的衬垫元件。衬垫元件可以通过例如环氧树脂的粘合剂固定到活塞，和/或衬垫元件可以搭锁地接合(snapably engage)活塞。可选择地，衬垫元件可以为活塞的一个不可分割的(integral)部分。

衬垫元件可以包括密封接合活塞壳体的内壁的环形边缘。该环形边缘可以包括通过圆弧(rounded arch)连接到中心柱的外壁或表面，其中，在外壁、圆弧和中心柱之间形成间隙。

空气阻尼器还可以包括弹性材料的或热塑性弹性材料的支柱，例如在所述间隙里配置的O形圈。另外，主壳体和衬垫元件的至少一个可以包括至少一个流体孔，例如空气通道或槽。

衬垫元件可以是固定到活塞的衬垫帽。可选择地，衬垫元件可以包括围绕衬垫夹的一部分固定的环形衬垫。

本发明的一些实施例提供一种用在空气阻尼器中的衬垫元件。该衬垫元件可以包括主体，该主体包括具有通过圆弧整体连接到中心柱的外壁或表面的环形边缘，其中，在外壁、圆弧和中心柱之间形成间隙。环形边缘的外壁构造成可以密封接合活塞壳体的内壁。

附图说明

图1示例了传统空气阻尼器的侧视图；

图2示例了根据本发明的一个实施例的衬垫帽的顶部平面视图；

图3示例了穿过图2的3-3线的衬垫帽的横截面视图；

图4示例了根据本发明的一个实施例的空气阻尼器的侧视图；

图5示例了根据本发明的一个实施例的空气阻尼器的侧视图；

图6示例了根据本发明的一个实施例的衬垫夹的顶部平面视图；

图7示例了穿过图6的7-7线的衬垫夹的横截面视图；

图8示例了根据本发明的一个实施例的活塞和衬垫帽的等距视图(isometric view)。

在详细说明本发明的各实施例之前，应当理解的是，本发明不局限于应用到下面说明中给出或附图中示出的各部件详细结构和布置。本发明可以有其他实施例或可以各种不同方式实现。此外，可以理解，此间采用的措辞和术语是为了说明的目的而不应理解为限制。此间所用的“包括”、“包含”及其变异是指包含其后列举的项目及其等价物，以及附属的项目及其等价物。

具体实施方式

图2示例了根据本发明的一个实施例的衬垫帽(或活塞尖端)30的顶部平面视图。衬垫帽30包括主圆筒体或柱体32，其整体连接到围绕主圆筒体32伸展的圆周壁架(circumferentialledge)34。衬垫帽30可以或不可以包括被构造成控制流体泄漏的孔(未示)。

衬垫帽30可以由聚烯烃形成，例如基于树脂的聚烯烃或热塑性材料。通常，聚烯烃材料可以包含油或其它填料。树脂可以，例如从一组材料，进一步被分为聚乙烯或聚丙烯。这样的材料进一步被细分成低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、高分子重聚乙烯和超高分子量聚乙烯(HMWPE和UHMWPE)、均聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯(random copolymer polypropylene)和抗冲共聚聚丙烯(PP)。许多基于烯烃材料的金属茂催化剂也可以使用。这样的材料使衬垫帽30能够密封接合壳体的内壁，不用涂敷另外的材料。

图3示例了穿过图2的3-3线的衬垫帽30的横截面视图。如图3所示，中心空腔36经过主圆筒体32的中心轴X。环形边缘38从壁架34的边40向平面y延伸，圆筒体32的基部42驻留在平面y。如图3所示，虽然环形边缘38没有到达平面y，但是作为选择地，环形边缘38可以延伸到或超过平面y。

环形边缘38包括整体连接到斜坡内表面46的外表面44。外表面44和斜坡内表面46形成壁或翼板(flap)。斜坡内表面46整体连接到壁架34的下侧48，由此在内表面46和主圆筒体32的外表面51之间形成间隙50。

环形边缘38的外表面44构造成可以密封接合阻尼器壳体的内表面(未示在图3)。这样，如图1所示，衬垫帽30不需要包括个别的和独特的(distinct)衬垫。然而，衬垫帽30与壳体的内壁维持恒定和均匀的密封接合，并且不容易受从那里移位的单独的密封元件例如单独的衬垫的影响。不需要另外的衬垫，但是作为选择地，衬垫帽30可以保留另外的衬垫(未示)。

图4示例了根据本发明的一个实施例的空气阻尼器52的侧视图。空气阻尼器52包括具有内室56的壳体54。流体孔57形成穿过壳体54的封闭端。流体孔57位于阻尼器52的中心。作为选择地，阻尼器52可以包括多于一个流体孔57。流体孔57构造成能控制流体泄漏。这样，衬垫帽30不需要孔。活塞58定位在内室56里，这样，活塞58的结构接合端59从内室56向外延伸。弹簧60可以围绕活塞58定位。

衬垫帽30固定在壳体54里的活塞58的端部62。例如，衬垫帽30可以通过各种机构例如调整片(tab)、槽、销、闩、环氧树脂等连接到活塞58。例如，图8示例了衬垫帽30，其通过销130安全紧固到相应的制动通道(reciprocalretaining passage)132而构造成固定到活塞58。任选地，衬垫帽30和活塞58可以作为单独部件整体制造。如图4所示，环形边缘38的外表面44密封地接合壳体54的内表面64。由于活塞58和衬垫帽30沿着壳体54的纵轴移动通过内室56，所以，环形边缘38的外表面44持续密封接合壳体54的内表面64。

操作中，由于活塞58被拉出壳体54，衬垫帽30和壳体54的内表面64之间的密封接触，结合(in combination with)在壳体54内形成的孔57，可以在空气阻尼器52里产生部分真空或增加的压力。这种导致的部分真空或增加的压力可限制或阻尼活塞58被拉出壳体54的速度。活塞58的限制或阻尼运动可以有利地用在想得到更慢的运动的应用中。例如，有人可能不希望手套隔室门(glove compartment door)突然地摆动打开。

任选地，孔57可以为各种孔。例如，可开动快门(an actuatable shutter)可以围绕孔57定位，或定位在孔57的内部或之上。改变孔57的尺寸来改变空气阻尼器52的操作时间。例如，大的孔引起活塞58快速地移动通过内室56，而小的孔引起活塞58慢慢地移动通过内室56。

图5示例了根据本发明的一个实施例的空气阻尼器66的侧视图。固定到衬垫夹72的活塞70位于阻尼器壳体76的内室74内。衬垫夹72可以相似于图1显示的衬垫夹22。然而，代替使用传统的衬垫，空气阻尼器66包括由衬垫夹22保持的改进的U形衬垫80。衬垫80包括密封地接合壳体76内表面84的外表面82。衬垫80的外表面82整体连接到斜坡(ramped)内表面86，进而，内表面86整体连接到圆弧88。进而，圆弧88连接到夹保持壁(clip retainingwall)92的外表面90。如图5所示，在斜坡内表面86、圆弧88和夹保持壁92的外表面90之间形成U形或弧形凹腔94。传统衬垫夹，如图1所示的衬垫夹22，可以通过用代替传统衬垫的衬垫80而改进。

图6示例了根据本发明的一个实施例的衬垫帽100的顶部平面视图。图7示例了穿过图6的7-7线的衬垫帽100的横截面视图。参考图6和7，衬垫帽100相似于图2-4中显示的衬垫帽30。然而，衬垫帽100包括形成穿过壁架104的流体通道102。这样，流体可以进入并穿过壁架104进入到间隙106，反之亦然。另外，如图7所示，单独的和独特的弹性体或热塑性弹性体支柱，例如O形圈108，可以位于间隙106内。O形圈108可以压缩地夹在环形边缘110和主体112之间。

O形圈108提供另外的强度给衬垫帽100。即，为了阻止环形边缘108随着时间的过去而弱化，O形圈108控制环形边缘110的变形。此外，O形圈108施加向外的力到环形边缘108，从而确保环形边缘108与壳体(图6和7中未示)的内表面(图6和7中未示)密封接触。槽(未示)可以在O形圈108和衬垫帽100的表面之间存在。即，槽可以在O形圈108内形成，也可以在衬垫帽100内形成。槽在O形圈108和衬垫帽100之间提供非封锁的空气通道。

参考图2-7，衬垫帽30、衬垫80和衬垫帽100可以由高密度聚乙烯(HDPE)、热塑性材料或以上提到的各种其它材料形成。已经发现，HDPE比传统的涂覆衬垫表现的更好。特别地，已经发现为了提供均匀、平滑和可靠地操作的空气阻尼器，本发明的实施例可以由乙缩醛基材料(acetal based material)(例如均聚物或共聚物乙缩醛材料)形成。乙缩醛基材料可以包括填料和/或润滑剂。本发明的实施例还可以由尼龙基材料、聚碳酸酯或聚碳酸酯混合物形成。总的说来，本发明的实施例从比EPDM更牢固的材料中形成。

如上面显示和描述的，本发明的实施例提供了一种有弹性的和可靠的空气阻尼器。此外，本发明的实施例提供了一种空气阻尼器，该空气阻尼器因为衬垫帽(或衬垫)与阻尼器壳体的内壁维持恒定和均匀的密封接触而随着时间的过去提供恒定的操作力。

虽然各种空间关系，例如上、下、中间、侧面、水平、垂直等可以用于描述空气阻尼器、衬垫帽、衬垫夹等的部分，但应该理解这些关系仅用在关于图中显示的方位。该方位可以反向、旋转或其它改变，这样，上部可以是下部，反之亦然，水平变成垂直等。

前述的变化和修改是在本发明的范围内。应当理解，此间所披露和描述的本发明可以扩展至从本文字和/或附图提及或见证的两种或更多种独立特性的所有可能组合。这些不同组合的全部构成本发明的各种可能方面。此处所描述的实施例阐明了实施本发明的最佳模式并有助于本领域的其他技术人员利用本发明。权利要求书可理解为包括已有技术允许范围内的各种可能实施例。

本发明的各种特性在下面的权利要求书中阐明。

Claims (20)

1.一种空气阻尼器，包括：

主壳体，具有形成内室的内壁；

活塞，其配置在所述内室内；和

衬垫元件，其连接到所述活塞，所述衬垫元件包括通过弧连接到中心柱的环形边缘，其中所述环形边缘密封接合所述内壁。

2.根据权利要求1的所述空气阻尼器，其中，所述衬垫元件是固定到所述活塞的衬垫帽。

3.根据权利要求1的所述空气阻尼器，其中，所述活塞与所述衬垫元件整体形成。

4.根据权利要求1的所述空气阻尼器，进一步包括衬垫夹，其中所述衬垫元件包括围绕所述衬垫夹一部分固定的环形衬垫。

5.根据权利要求1的所述空气阻尼器，其中，所述衬垫元件由聚乙烯和聚丙烯中的至少一种形成。

6.根据权利要求1的所述空气阻尼器，其中，所述衬垫元件由低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、高分子重聚乙烯和超高分子量聚乙烯(HMWPE和UHMWPE)、均聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯和抗冲共聚聚丙烯(PP)中的至少一种形成。

7.根据权利要求1的所述空气阻尼器，其中，所述主壳体和所述衬垫元件中的至少一个进一步包括至少一个流体孔。

8.根据权利要求1的所述空气阻尼器，其中，所述环形边缘包括通过圆弧连接到中心柱的外壁，其中在所述外壁、所述圆弧和所述中心柱之间形成间隙。

9.根据权利要求1的所述空气阻尼器，进一步包括配置在所述间隙内的弹性支柱。

10.一种用在空气阻尼器中的衬垫元件，所述衬垫元件包括：

主体，该主体包括具有通过圆弧整体连接到中心柱的外壁的环形边缘，其中在所述外壁、所述圆弧和所述中心柱之间形成间隙，所述环形边缘的外壁构造成可以密封接合活塞壳体的内壁。

11.权根据利要求10的所述衬垫元件，其中，所述主体是固定到活塞的衬垫帽。

12.根据权利要求10的所述衬垫元件，其中，主体与活塞整体形成。

13.根据权利要求10的所述衬垫元件，进一步包括衬垫夹，其中所述主体是围绕所述衬垫夹一部分固定的环形衬垫。

14.根据权利要求10的所述衬垫元件，其中，所述主体由聚乙烯和聚丙烯中的至少一种形成。

15.根据权利要求10的所述衬垫元件，其中，所述主体由低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、高分子重聚乙烯和超高分子量聚乙烯(HMWPE和UHMWPE)、均聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯和抗冲共聚聚丙烯(PP)中的至少一个形成。

16.根据权利要求10的所述衬垫元件，其中，所述主体进一步包括至少一个流体孔。

17.根据权利要求10的所述衬垫元件，进一步包括配置在所述间隙内的弹性或热塑性弹性支柱。

18.一种空气阻尼器包括：

主壳体，具有形成内室的内壁；

活塞，其配置在所述内室内；

衬垫元件，其连接到所述活塞，所述衬垫元件由聚乙烯和聚丙烯中的至少一种形成，并且包括密封接合所述内壁的环形边缘，所述环形边缘包括通过圆弧连接到中心柱的外壁，其中在所述外壁、所述圆弧和所述中心柱之间形成间隙；和

弹性和热塑性弹性支柱中的至少一个，其配置在所述间隙内；

其中所述主壳体和所述衬垫元件中的至少一个进一步包括至少一个流体孔。

19.根据权利要求18的所述空气阻尼器，其中，所述衬垫元件包括固定到所述活塞的衬垫帽。

20.根据权利要求18的所述空气阻尼器，其中，所述衬垫元件包括围绕衬垫夹的一部分固定的环形衬垫。

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