CN102459796B - 铰链阻尼器组件 - Google Patents

Abstract

一种阻尼器组件，包括适合于在壁结构内旋转并且与箱或者其它将受控的构件上的杆接合的套管。所述套管确定了位于包含液体的外壳内的一体的、共轴转子的毂。在所述箱或者其它受控的设备旋转过程中，所述套管和转子同时围绕共同轴旋转。所述转子上的拉力从而减缓所述被接合的杆和相关的箱或者其它受控结构的旋转。

Description

铰链阻尼器组件

相关申请的交叉引用

本常规的美国专利申请要求美国临时专利申请序列号为61/183,608，申请日为2009年6月3目的专利申请的权益和优先权，该临时申请的内容的整体通过参考被并入本申请，就像如下面列出的一样。

技术领域

本发明总体涉及运动阻尼器设备和，更特别地，涉及适合于提供诸如箱柜、杂物箱以及类似可以在汽车和其它应用中找到的结构的受控的旋转的小阻尼器。

背景技术

小阻尼器在控制各种结构的运动方面具有很多应用和使用。仅为了举例，阻尼器可以在各种包括杂物箱门、太阳镜箱、杯夹、辅助把手之类的汽车应用中找到。阻尼器与这些结构结合来控制可旋转地可替换(displaceable)部件的自然重力运动和提供旋转部件的想要的受控运动。当然，在除汽车之外的组件中，阻尼器的使用也是公知的。仅为了举例，而不是限制，这些可选的使用环境包括家具、器械、电子设备和其它具有铰接运动的组件。

一种在过去已经被使用的公知的阻尼器设计包含两部分结构。第一部分是套管，其带有与之成衣领状(collar—like)关系的整体的扇形齿轮。所述套管延伸通过支持壁并且延伸与箱或者其它将受控的枢轴物件的铰链轴接合。所述铰链轴可以用延伸进所述铰链轴的末端的轴向螺丝被保持在合适的位置。随着所述箱旋转，所述套管和整体的扇形齿轮由于与所述铰链轴的固定连接也旋转。前述两部分结构的第二部分是可操作地连接到容纳流体的阻尼器的齿轮。这被称为“齿轮/阻尼器组件”。在操作中，与所述套管整体化的所述扇形齿轮与所述齿轮/阻尼器组件上的所述齿轮啮合。在这种设置中，由于所述扇形齿轮试图与所述铰链轴一起旋转时，所述齿轮/阻尼器组件在这种旋转上提供了拉力从而减缓所述箱或者其它受控单元的旋转运动。

尽管在先的所述的两部分设备被认为具有较好的功能，带有相互啮合齿轮的两部件的使用可能增加制造和安装中不希望的复杂度。具体地说，这种在先系统的一个问题是除非配合齿轮被制造和安装在紧密的公差范围内，否则所述两部件的齿轮可能不能合适地啮合。在这个问题上，如果所述齿轮相距太远，那么齿轮的齿上将会承受过度的应力，从而会导致齿轮破损和/或齿轮的齿可能从相互之间的啮合中滑出。相反地，如果齿轮之间靠得太近，可能会有卡住的倾向。即使该两个部件的齿轮在初期安装过程中被合适地放置，但是随着时间的流逝，它们会移动位置从而导致相互之间的作用关系变差。

发明内容

本发明在现有技术之上通过提供包括适合于在壁结构内旋转并与箱或者其它受控的构件上的轴接合的套管的阻尼器组件来提供优点和备选。所述套管限定一体的、共轴转子的中心，所述转子位于容纳液体的外壳内。在所述箱或者其它受控设备的旋转过程中，所述套管和转子同时围绕共同轴旋转。所述转子上的拉力从而减缓所述接合的杆和有关的箱或者其它受控结构的旋转。

根据一个示例性的方面，本发明提供适合于通过支持壁安装的阻尼器组件用于与枢转结构的枢转轴接合。所述阻尼器组件包括转子组件，所述转子组件包括转子和与所述转予一体的套管构件。所述套管构件远离所述转子上的位置向外延伸到远离所述转子的末端。所述套管构件具有包括适合于在所述支持壁上的开口中旋转的外表面的细长管状结构。所述套管构件也包括内部轴向通路。所述内部轴向通路具有所述末端上的开口并从所述末端至少部分地沿所述套管构件的长度延伸从而所述内部轴向通路限定凹形接受开口用于与所述枢转结构的枢转轴配合地接合。容纳阻尼液体的外壳被设置为至少部分地包围所述转子。所述转子和套管构件被以相互固定关系维持并且可相对于所述外壳围绕由所述套管构件中轴向通路限定的轴共同地旋转。

通过审查以下详细描述权利要求和各种视图的附图，本发明的其它特征和优点对于本领域技术人员将变得明显。

附图说明

图1是用于汽车的仪表板和杂物箱的分解透视图；

图2是图1中仪表板的放大竖直截面图，其中所述杂物箱被展示为在开启和关闭状况之间移动：

图3是包含根据本发明的一体套管的示例性阻尼器组件的第一透视图；

图4是图3中阻尼器组件的第二透视图：

图5是图3和4的阻尼器组件与箱或者别的待受控的旋转设备的轴构件配合地接合后的截面图；

图6是图5中装置的后视图；

图7是根据本发明的包含有一体套管的示例性阻尼器组件的可选实施例的透视图；

图8是一般通过图7的阻尼器的截面图；

图9展示了图7的阻尼器组件安装到支撑壁的视图；和

图lO展示了包含根据本发明的一体套管的示例性的阻尼器组件可选实施例的截面图。

在本发明的实施例被详细描述之前，应当理解的是本发明不限于以下描述中或者附图展示所阐述的应用的构造细节和部件的安排。相反，本发明包括其它实施例并且能被以各种方式实现或者实践。同样地，也应当理解这里所用的术语和措辞仅是为了描述并且不应当被认为是限制。从而，“包括”、“包含”的使用，以及由此的变体旨在包括所列的项目及其等同物，也包括额外项目和等同物。

具体实施方式

现在将参考附图，其中就可能的程度范围内，在各视图中，同样的构件被同样的参考数字表示。图1展示了可被用在汽车的位于乘客室前端的示例性仪表板10。如图所示，所述仪表板10包括位于一边较下区域并沿汽车纵向方向突出的开口12。杂物箱14被提供用于插入到所述开口12中。在所展示的示例性设置中，所述杂物箱14包括前面板16，当所述杂物箱14处于关闭位置时，所述前面板l6适合于与所述仪表板1O周围表面齐平。所述杂物箱14进一步包括一对横向间隔的边面板18，所述边面板18的前边缘被连接到所述前面板16。所述后面板20被连接到所述边面板18的后边缘从而确定内部适合装各种物件的箱。

如图所示，枢转轴22(只显示了一根)从所述边面板18向外突起从而当杂物箱在开启和关闭位置之间旋转(图2)时为所述杂物箱14确定了旋转轴。根据本发明，所述枢转轴22被以配合关系接收于阻尼器组件30内并且可操作地与阻尼器组件30接合。如将以下将被进一步描述的，在开启和关闭位置之间运动时所述阻尼器组件30用于阻碍所述枢转轴的旋转速度从而提供所述杂物箱14的受控运动。

重要的是，可以理解的是，尽管参照杂物箱14的操作来图示和描述了阻尼器组件30，但是这种阻尼器组件30决不局限于这种使用。相反，可以预期的是现在将被描述的阻尼器组件30可以被与在各种位置之间枢转的任何数量的物件结合使用。仅为了示例的目的，而不是限制，这种结构可以包括太阳镜盒，杯夹，把手，扶手之类。此外，本发明范围内的阻尼器组件可以同样地应用在非汽车环境，包括，仅为了示例的目的，家具，器械，电子部件和可能被需要的此类情况。特别地，本发明范围内的阻尼器组件可以找到与诸如用于太阳镜的箱之类被置于有限周围空间的相关小枢转结构结合的特别应用。

现在参考图3，4和5的结合，与本发明一致的阻尼器组件30的一个示例性实施例被显示。在所展示的设置中，所述阻尼器组件30包括与转子34一体的套管构件32。所述套管构件32和转子34从而确定整体结构(unitaryconstruction)的转子组件。如图所示，所述套管构件32确定所述转子34的同轴毂(hub)。从而，所述套管构件32的旋转被传递到所述转子34。如图5中最好的展示，在所展示的安排中，所述转子34包括若干叶片构件36，所述叶片构件36在从所述套管构件32径向地向外的位置上从所述转子34的表面向外突起。外壳40延伸覆盖所述叶片构件36从而所述叶片构件位于所述外壳40内的通道内。液体42被保持在所述外壳40内的通道内且包围所述叶片构件36。O形环43或者别的密封构件用于形成不漏液体的密封从而所述液体不能漏出。

根据潜在需要的实践，所述套管构件32和所述转子34为用诸如注射成型或者类似技术从热塑性聚合物材料形成的单件式模铸物件。诸如聚甲醛(POM)，尼龙6，尼龙6,6，聚丙烯或者之类的材料尤其有用。然而，如果需要，其它聚合物的材料及非聚合物的材料包括金属、陶瓷或者类似物也能被使用。类似地，所述外壳40可以用诸如注射成型之类的技术从热塑性聚合物材料形成单件或多件模制物件。诸如聚碳酸脂，尼龙6，尼龙6,6，聚丙烯或者之类可能尤其有用。然而，其它聚合物材料及非聚合物材料包括金属，陶瓷或者之类如果需要也可以被使用。在这点上，所述外壳可以用和所述套管构件32或者转子34相同或者不同的材料制成。

如将被理解的那样，在所展示的示例性安排中，所述套管构件32和一体连接的转子34可以相对于所述外壳40旋转。在这种相对旋转过程中，所述叶片构件36被引起移动通过所述液体42。所述液体42从而提供反对所述相对旋转运动的拉力从而需要额外旋转力来达到需要的相对旋转度。

如结合图3和5能最好地看到，在所展示的示例性结构中，所述套管构件32具有由至少部分围绕轴向通路44延伸的壁形成的圆形外表。如图3中最好地展示，所述轴向通路44具有包括一个或者多个平表面46的非圆形内表面轮廓。在这一点上，所述套管构件32的内径表面轮廓可以被设置为大致与所述枢转轴22的外表面轮廓基本上匹配从而所述轴向通路44在其中限定用于配合地接受所述枢转轴22的键槽入口(key-wayentry)。如将被理解的，这种配合的形状的使用能阻止所述套管构件32和插入其中的枢转轴22之间的相对旋转(图5)。

如结合参考图4-6所最好地展示，在所展示的示例性设置中，所述套管构件30包括配置于与所述轴向通路44大致轴向对齐的后螺丝进入开口50。此外，所述轴向通路44和所述螺丝进入开口50之间有贯通通路(pass-throughcommunication)。因此，螺丝52或者其它紧固设备可以被插入并陷进所述螺丝进入开口50到一个位置，在该位置上所述螺丝或其它紧固设备的头部抵靠在内部肩表面54上(图5)并且所述螺丝52或者其它紧固设备的末端与被保持在所述轴向通路44内的枢转轴22接合。在这种安排下，所述螺丝52或者其它紧固设备将轴向地向内拉所述枢转轴22同时有助于保持所述枢转轴22在相对于所述周围套管构件32的合适的位置。这种紧固安排可能在所述枢转轴22的外表面与所述套管构件32的内表面之间没有紧凑、锁定(keyed)关系的情形中特别有利。

参考图5和6，实践中所述阻尼器组件30可以被安排为所述套管构件32突起超过支持壁60，比如围绕所述仪表板10中的开口12的内壁。由于所述套管构件32的基本圆形外径，所述套管构件32可以以相比于所述支持壁60相对低的摩擦力旋转。在所展示的示例性安排中，所述套管构件32的外壳40包括用于与所述支持墙60外的块状支持物64接合的向外的突起耳62。可选地，紧固件比如螺丝之类(未示出)可以被插入所述耳并进入所述支持壁60。因此所述外壳40被相对于所述支持壁60保持在固定的位置并且所述套管构件32和一体的转子34的旋转不会被传递到所述外壳40。

在操作过程中，当所述杂物箱14或者被控制的其它结构被旋转时，所述枢转轴22将围绕它的旋转轴旋转。随着所述枢转轴22被保持在所述套管构件32内，所述枢转轴22的旋转被传递到周围的套管构件32。因此，所述套管构件32与被保持在内部同轴的所述枢转轴22共同转动。当所述套管构件32旋转时，所述一体连接的转子34也围绕相同的轴旋转。当所述转子34旋转时，在所述转子和所述容纳流体的外壳40之间有相对运动。在这种相对运动过程中，所述叶片构件36被迫移动通过提供旋转阻力的所述液体42。这种阻力导致所述套管构件32和所述枢转轴22的旋转上的阻力从而减缓所述杂物箱14或者别的受控设备的旋转运动。因此，这种设备的非受控快速运动的倾向被大大减少。

图7-9显示的是本发明的可选实施例，其中对应那些前面描述的构件被标注为增加了100的类似数字。在所展示的示例性实施例中，包括套管构件132和转子134的阻尼器组件130被显示。如图8中所展示，在这个实施例中，所述转子134包括从一侧远离所述套管构件132向下凸起的叶片构件136。大致呈杯形的外壳140围绕所述转子134和叶片构件136设置并且液体142容纳在其中。O形环143或者别的密封构件操作为在所述转子134和所述外壳140之间形成不漏液地密封。因此，所述套管构件132和一体的转子34可以被相对于所述外壳140旋转而不损失所述液体142。

如在之前描述的实施例中，所述套管构件132包括具有适合锁定地配合接受枢转轴(未示出)的波状内表面的细长轴向通路144。如之前所述，这种锁定的配合关系引起所述枢转轴的旋转被传递到所述套管构件132和一体的转子134从而引起所述转子134围绕与所述套管构件132和保持其中的枢转轴共同的轴转动。在这种旋转过程中，所述叶片构件136被迫通过所述被容纳的液体142从而提供一定程度的阻止旋转的阻力。

在图7-9的示例性实施例中，所述阻尼器组件130包括一对安装在形成于所述套管构件132墙内的弹性簧片保险开关(1eaf-springcutouts)172上的咬合棘爪170。如公知的，所述咬合棘爪170具有倾斜并向内成角度地远离邻近底部176延伸的横向面174。所述邻近底部176被与所述转子134的相对上表面间隔开。所述套管构件132可以被插入通过支持壁160上的开口，使得在所述插入过程中引起所述咬合棘爪170被向内推并以叠加在所述支持墙160的内表面的位置的关系咬合进邻近底部176。在这种情况中，所述套管构件132被因此阻止通过所述支持壁160被退回并且所述支持壁160被保持在所述咬合棘爪170和所述转子134的面之间。因此，所述阻尼器组件130被保持在相对于所述支持壁160的合适的位置。如之前的实施例中，所述外壳140的旋转运动可以被相对于所述支持壁160和/或所述支持壁外的块状支持物164的合适位置的保持耳162阻碍。

根据所述潜在需要的实践，所述套管构件132和所述转子134被形成为由热塑性聚合物材料用诸如注射成型或者之类的技术形成的单件模制物件。诸如聚甲醛(POM)尼龙6，尼龙6，6，聚丙烯或者之类尤其有用。然而，其它聚合物材料和非聚合物材料包括金属，陶瓷或者类似物如果需要也可以被使用。类似地，所述外壳140可以被形成为由热塑性聚合材料用诸如注射成型之类的技术形成的单件或多件模制物件。诸如聚碳酸脂，尼龙6，尼龙6，6，聚丙烯或者类似物尤其有用。然而，其它聚合物材料和非聚合物材料包括金属、陶瓷或者类似物如果需要也可以被使用。在这一点上，所述外壳140可以被由与所述套管构件132和转子134相同或者不同的材料形成。

图10中是本发明的一个可选实施例，其中对应那些前面描述的构件被标注为200系列之内的类似数字。在所展示的示例性实施例中，包括套管构件232和转子234的所述阻尼器组件被显示。如图10中所展示，在这种实施例中所述转子234不包括向外以隆起关系凸起的叶片构件。相反，所述转子234可以限定盘或者从所述转子中心部分沿径向方向向外延伸的指状物。比如，所述转子可以是其周长限定叶片构件的盘或者可以具有毂和辐条设置，所述辐条确定叶片构件。O形环243或者其它密封构件操作为在所述转子234和所述外壳240之间形成不漏液密封。因此，所述套管构件232和一体的转子234可以被相对于所述外壳240旋转而不损失所述液体242。

如之前描述的实施例，所述套管构件232包括具有适于键配合地容纳枢转轴(未示出)的波状内表面的细长轴向通路244。如之前所描述，这种键配合关系引起所述枢转轴的旋转被传递到所述套管构件232和一体的转子234从而引起所述转子234围绕与所述套管构件232和保持其中的枢转轴共同的轴旋转。在这个旋转过程中，从所述套管构件232径向地向外延伸的转子部分被迫通过所述被容纳的液体242从而提供一定程度的旋转阻力。

当然，前述的变化和修改在本发明的范围内。因此，可以理解的是本文所批露和限定的发明扩展到两个或者多个提到的或者对所述文字和/或附图来说明显的独立特征的所有可选组合。所有这些不同的组件组成本发明的各种可选方面。这里所描述的实施例解释为实践本发明最好的样式并且将使其它本领域技术人员利用本发明。权利要求将被解释为包括可选的实施例和被在先技术允许范围内的等同物。

本发明的各种特征被以下权利要求所阐述。

Claims (20)

1.一种适合于穿过支持壁安装的用于与枢转结构的枢转轴接合的阻尼器组件，所述阻尼器组件包括：

包括转子和与所述转子一体的套管构件的转子组件，所述套管构件远离所述转子上的位置向外延伸到远离所述转子的末端，所述套管构件具有包括适合于在所述支持壁的开口内旋转的外表面的细长管状结构，所述套管构件也包括内部轴向通路，所述内部轴向通路具有在所述末端的开口并且从所述末端至少部分地沿所述套管构件的长度延伸从而所述内部轴向通路限定凹形接受开口用于与所述枢转结构的枢转轴配合地接合；和

容纳阻尼液体的外壳，其被配置为至少部分地包围所述转子，其中所述转子和套管构件被维持为互相固定的关系并且能相对于所述外壳围绕由所述套管构件的轴向通路限定的共同轴可共同地旋转；

其中，所述外壳被相对于所述支持壁保持在固定的位置并且所述套管构件和转子的旋转不会被传递到所述外壳。

2.根据权利要求1所述的阻尼器组件，其中所述转子包括具有第一侧和第二侧的平台，并且一个或者多个叶片构件凸起远离所述平台的至少一侧，其中所述外壳延伸覆盖所述叶片构件并限定通道，从而所述叶片构件位于所述外壳内的通道内，并且所述外壳内的所述液体被保持在所述通道内且包围所述叶片构件，并且其中所述套管构件限定中心毂，所述中心毂高于所述平台的第一侧。

3.根据权利要求2所述的阻尼器组件，其中所述叶片构件在与所述套管构件相同的方向上从所述平台的第一侧向外凸起。

4.根据权利要求2所述的阻尼器组件，其中所述叶片构件在与所述套管构件相反的方向从所述平台的第二侧向外凸起。

5.根据权利要求1所述的阻尼器组件，其中所述外壳包括用于在所述转子组件的旋转过程中阻止所述外壳的旋转的向外凸起的耳构件。

6.根据权利要求1所述的阻尼器组件，其中所述轴向通路具有包括一个或者多个适合于阻碍所述枢转轴在所述轴向通路内的旋转的平面的截面几何形状，从而所述枢转轴的旋转被以齿轮关系传递到所述转子组件。

7.根据权利要求6中所述的阻尼器组件，其中所述轴向通路的截面几何形状与所述枢转轴的截面几何形状相匹配，从而所述枢转轴被以非旋转锁定关系保持在所述轴向通路内。

8.根据权利要求1所述的阻尼器组件，其中所述轴向通路被设置为与紧固件接受开口成对齐、贯通关系，并且其中紧固件凸入所述轴向通路以与所述枢转轴接合。

9.根据权利要求8所述的阻尼器组件，其中所述紧固件为与减小直径的肩部相抵靠的螺丝。

10.根据权利要求1所述的阻尼器组件，其中所述枢转结构是汽车的箱。

11.一种适合于穿过支持壁安装的用于与枢转结构的枢转轴接合的阻尼器组件，所述阻尼器组件包括：

整体式转子组件，所述转子组件包括具有一个或者多个叶片构件的转子和与所述转子一体的套管构件，所述套管构件远离所述转子上的位置向外延伸到远离所述转子的末端从而所述套管构件限定所述转子的中心毂，所述套管构件具有包括适合于在所述支持壁的开口内旋转的外表面的细长管状结构，所述套管构件也包括内部轴向通路，所述内部轴向通路具有在所述末端的开口并从所述末端至少部分地沿所述套管构件的长度延伸从而所述内部轴向通路限定凹形接受开口用于与所述枢转结构的枢转轴配合地接合，其中所述轴向通路具有包括一个或者多个适合于阻碍所述枢转轴在所述轴向通路内的旋转的平面的截面几何形状，从而所述枢转轴的旋转被以齿轮关系传递到所述转子组件；和

容纳阻尼液体的外壳，其被设置为以覆盖所述叶片构件的关系至少部分地包围所述转子，其中所述转子和套管构件被维持为互相固定的关系并且可相对于所述外壳围绕由所述套管构件的轴向通路限定的共同轴可共同地旋转；

其中，所述外壳被相对于所述支持壁保持在固定的位置并且所述套管构件和转子的旋转不会被传递到所述外壳。

12.根据权利要求11所述的阻尼器组件，其中所述叶片构件在与所述套管构件相同的方向上从所述转子的第一侧向外凸起。

13.根据权利要求11所述的阻尼器组件，其中所述叶片构件在与所述套管构件相反的方向上从所述转子的第二侧向外凸起。

14.根据权利要求11所述的阻尼器组件，其中所述外壳包括用于在所述转子组件的旋转过程中阻碍所述外壳的旋转的向外凸起的耳构件。

15.根据权利要求11所述的阻尼器组件，其中所述轴向通路的横截面几何形状与所述枢转轴的横截面几何形状相匹配，从而所述枢转轴被以非旋转锁定关系保持在所述轴向通路内。

16.根据权利要求11所述的阻尼器组件，其中所述轴向通路被置为与紧固件接受开口成对齐、贯通关系，并且其中紧固件凸入所述轴向通道以与所述枢转轴接合。

17.根据权利要求16所述的阻尼器组件，其中所述紧固件为与减小直径的肩部抵靠的螺丝。

18.根据权利要求11所述的阻尼器组件，其中所述转子包括具有第一侧和第二侧的平台，并且一个或者多个叶片构件凸起远离所述平台的至少一侧，其中所述外壳延伸覆盖所述叶片构件并限定通道，从而所述叶片构件位于所述外壳内的通道内，并且所述外壳内的所述液体被保持在所述通道内且包围所述叶片构件。

19.一种适合于穿过支持壁安装的用于与枢转结构的枢转轴接合的阻尼器组件，所述阻尼器组件包括：

热塑性聚合物的整体式转子组件，所述转子组件包括具有一个或者多个向外延伸的叶片构件的转子和与所述转子一体的套管构件，所述套管构件远离所述转子上的位置向外延伸到远离所述转子的末端从而所述套管构件限定所述转子的中心毂，所述套管构件具有包括适合于在所述支持壁的开口内旋转的外表面的细长管状结构，所述套管构件也包括内部轴向通路，所述内部轴向通路具有在所述末端的开口并从所述末端至少部分地沿所述套管构件的长度延伸从而所述内部轴向通路限定凹形接受开口用于与所述枢转结构的枢转轴配合地接合，其中所述轴向通路具有包括一个或者多个适合于阻碍所述枢转轴在所述轴向通路内的旋转的平面的截面几何形状从而所述枢转轴的旋转被以齿轮关系传递到所述转子组件并且其中所述轴向通路的截面几何形状与所述枢转轴的截面几何形状相匹配，从而所述枢转轴被以非旋转锁定关系保持在所述轴向通路内；和

容纳阻尼液体的外壳，其被设置为以覆盖所述叶片构件的关系至少部分地包围所述转子，其中所述转子和套管构件被维持为互相固定的关系并且可相对于所述外壳围绕由所述套管构件的轴向通路限定的共同轴可共同地旋转；

其中，所述外壳被相对于所述支持壁保持在固定的位置并且所述套管构件和转子的旋转不会被传递到所述外壳。

20.根据权利要求19所述的阻尼器组件，其中所述转子包括具有第一侧和第二侧的平台，并且一个或者多个叶片构件凸起远离所述平台的至少一侧，其中所述外壳延伸覆盖所述叶片构件并限定通道，从而所述叶片构件位于所述外壳内的通道内，并且所述外壳内的所述液体被保持在所述通道内且包围所述叶片构件。