CN105308251A - 改进的阻尼器组件 - Google Patents

Abstract

阻尼器组件，设有具有活塞组件(14)的气缸(10)，所述活塞组件被安装以用于在气缸中往复运动。活塞组件(14)将气缸(10)分割成分立的腔室，在分立的腔室之间具有受限制的流动路径以用于包含在气缸内的阻尼流体的通过。受限制的流动路径被限定在形状和/或相对位置被设计成随温度变化的元件之间。

Description

改进的阻尼器组件

本发明涉及阻尼器组件，且具体地而非排他地，涉及用于缓冲家具部件(例如，门或抽屉)的运动的阻尼器组件。

本发明提供了一种阻尼器组件，该阻尼器组件具有带有活塞组件的气缸，该活塞组件被安装以用于在气缸内往复运动，且该活塞组件将气缸分割成分立的腔室，在分立的腔室之间具有受限制的流动路径以用于包含在气缸内的阻尼流体的通过，其中该受限制的流动路径被限定在形状和/或相对位置被设计成随温度变化的元件之间。

以举例的方式，现将参照附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1是根据本发明的阻尼器组件的横截面视图，

图2、图3和图4是图1组件的活塞组件在多个不同状况下的横截面视图，

图5是图1的活塞组件的细节，

图6和图7是用于图1的阻尼器组件的其他形式的活塞组件的横截面视图，以及

图8和图9分别是图6和图7的活塞组件的细节。

图1中看到的阻尼器组件包括：细长的气缸10，该气缸10在一端处闭合；以及，活塞杆11，被布置以用于沿气缸的纵向轴线往复运动。活塞杆11由圆形横截面的普通(plain)杆坯料方便地形成。气缸10方便地为塑料。

活塞杆11穿过端盖12中的洞伸展到气缸10中且被密封件13围绕。端盖12被固定到气缸10且密封其开口端，因此创建气缸内的一个封闭的内部空间。该内部空间包含阻尼流体，例如油。

在活塞杆11的内端，活塞杆11被设计为接合活塞组件14。活塞组件14由塑料方便地制成，且有效地将气缸10内的内部空间分割成分立的腔室。压缩弹簧15被布置在气缸10的闭合端和活塞组件14之间的腔室中的一个内，且用于将活塞杆11朝着其伸展位置偏置(见图1)。

活塞14包括外凸缘14a和内凸缘14b。凸缘14a、14b的外径略微小于气缸10的孔。这意味着活塞组件14能够在气缸10内沿着气缸的纵向轴线自由地运动。还意味着在凸缘14a、14b和气缸10之间存在小间隙，这构成了一个通路以用于腔室之间的阻尼流体的通过。

凸缘14a、14b被轴向地间隔开，并且密封件16(优选地为O形环形式)位于它们之间的空间内。密封件16与气缸10的孔密封接合，但不与活塞组件14密封接合。

活塞组件14具有贯穿其的洞17，以允许腔室之间的一个流体连通通路。细长销30位于洞17内。这种布置提供一个受控的受限制的流动路径以用于阻尼流体横穿活塞组件的通过，如下文更加详细地描述的。

在活塞14的外凸缘14a上，洞17具有埋头孔18。如将看到的，埋头孔18被设计为接收活塞杆11的内端区段11a。内端区段11a被布置为通过过盈配合(interferencefit)被接收埋头孔18中。这种布置意味着，在活塞杆在气缸10内的往复运动中，活塞组件能够在活塞杆的内端处为活塞杆提供侧向支撑。

埋头孔18在其内表面上设有一个或多个轴向伸展的凹槽(未示出)。这些凹槽的目的是提供横穿活塞组件14的连通，以允许腔室之间的阻尼流体的通过。通过这种方法提供的通路被设计为大于限定在销30和洞17之间的受限制的流动路径，以确保受限制的流动路径充当阻尼控制机构。

轴环19被示出在活塞杆11上朝着活塞杆11的内端。轴环19优选地为金属，且通过适当的方法(例如，冲压或模制)而被形成在活塞杆11上或附接到活塞杆11上。轴环19的目的是当力(例如，来自正闭合的门的力)作用在活塞杆11上时，将载荷散布在活塞杆组件14上。这是一个重要的考虑，因为这种性质的阻尼器组件中出现的流体压力可能相当大，且如果塑料部件未被足够地支撑，它们会在气缸中扭曲并折断或堵塞。

轴环19被设计为通过它的环形表面接合外凸缘14a的轴向端面。轴环19的环形表面的横截面面积是活塞杆11的横截面面积的至少两倍大，且优选地四倍或五倍大。

已知设计的弹性可折叠元件20被包含在腔室中的一个内。此元件20的目的是补偿由活塞组件14的运动造成的气缸10中的体积的改变。

气缸10具有在气缸10的孔的表面上轴向伸展的数个浮雕通道21。通道21被布置为朝着气缸10的闭合端在深度上成锥形，即通道的深度在所述方向上逐渐减少。这些通道21的目的是允许随着活塞组件14在气缸10内轴向地移动，腔室之间的逐渐可变量的流体连通，因此产生由组件提供的阻尼阻力的逐渐变化。

在操作中，组件通常将在图1中示出的位置，其中其活塞杆11从气缸10充分伸展。当活塞杆11的远端例如被正闭合的门撞击时，这将导致活塞杆11抵制弹簧15的偏置而迫使活塞组件14朝向气缸10的闭合端。同时，活塞14的外凸缘14a将运动以与密封件16接合，因此关断外凸缘和气缸10之间的流体通路。因此，从一个腔室横穿活塞组件14运动到另一个腔室的流体主要地必须通过洞17。一定量的流体还能够经由浮雕通道21在两个腔室之间泄漏。然而，由于通道21的锥形形式，通过这种方式泄漏的流体的量被布置为随着活塞组件14的工作冲程而减少。因此，确定组件将施加在其工作冲程上的阻尼力的量的主要因素是洞17和位于洞17中的销30之间的间隙的尺寸。

当活塞杆11的远端上的力消散时，活塞杆将通过弹簧15作用在活塞14上的偏置力而返回到其伸展的位置。该运动使密封件16从其与活塞14的外凸缘14a接合运动为与内凸缘14b接合。在该位置，在两个腔室之间打开大得多程度的流体连通。这极大地易于阻尼流体横穿活塞14的流动，因此意味着在活塞杆11的返回运动中，存在很少有效的阻尼阻力。

在图2中更加详细地看到了活塞组件14。将看到，洞17具有减小的直径截面，其在活塞组件14的内端处产生肩部31。这样的效果是将细长销30陷获在肩部31和活塞杆11的内端之间的洞17中。销30的长度稍小于肩部31和活塞杆11的内端之间的洞17的范围(extent)。这意味着销30能够在端位置之间的洞17内轴向地移动。

还将看到，洞17不是圆柱形的，而是朝着活塞组件14的内端成锥形。这意味着销30被有效地定位在开口端部的圆锥形腔室内。在图5中可以看到在由洞17限定的圆锥形腔室内的销30的端部。

图2示出在弹簧15已经将活塞杆11返回到它的正常伸展的位置之后活塞组件14的状况。在此状况中，销30处于其最内部轴向端位置，位于洞17的肩部31上。在此位置，销30和洞17之间的间隙是最小的。还应注意，在活塞组件14的此状况中，密封件16位于内凸缘14b上。

图3示出当活塞杆11经历冲击(例如，来自正闭合的门的冲击)时活塞组件14的状况。活塞杆11迫使活塞组件14抵制弹簧15的偏置动作而进一步到气缸10中。随着活塞组件14运动，它拾起(pickup)与气缸10的孔密封接合的密封件16。密封件16现在与外凸缘14a密封接合，因此有效地关断围绕活塞组件14的外侧的流体连通(而非经由浮雕通道，其在此处未示出)。因此，活塞杆11的向内运动建立活塞组件14两端的压力差，有效地迫使流体通过洞17。流体的这种流动引起销30在洞17中轴向地移动到它的相对端位置，抵接活塞杆11的内端。

能够流过洞17的流体的量由该洞和销30之间的间隙支配。如从图5应理解，这取决于销30的直径和销的内端沿洞17的锥形形状的轴向位置。当销30与活塞杆11的内端邻接接合时，销的内端的位置由它的长度确定。然而，取决于销30的设计，且具体而言，取决于制成销的材料，它的长度将根据它的热膨胀系数随温度变化。由于销30的温度增加，所以它的长度将增加(并且它的直径也一定程度增加，但不显著)。这种现象可以用于提供用于对阻尼器组件中温度改变的补偿。

在使用中，由于阻尼流体被迫使通过受限制的通道的动作，这种性质的阻尼器组件可以变热。通常，阻尼流体的粘度随着它们的温度增加而趋于减小。因此，在这样的阻尼组件中的温度的上升将趋于导致能够生成的阻尼量减少。本文所示的布置能够补偿这样的温度改变。

如将示出的，由于温度上升引起的销30的长度增加将意味着它的内端更接近洞17的内端，即沿着洞的锥形进一步向下。这是图4中看到的状况，与图3中看到的状况形成对照。有效效果是销30和洞17之间的间隙更小。所述间隙构成有效控制横穿活塞组件14的流体流动的通道。因此，该布置意味着，随着组件从而销30的温度上升，销将膨胀，因此销和洞17之间的有效间隙将减小。由于阻尼流体的温度上升引起的其粘度损失因此通过该阻尼流体现在必须穿过一个更加受限制的通道的事实来补偿。

在图1到图5中示出的实施例中，销30是圆形圆柱形形状的实心杆形式且其材料通常是塑料，具有适当的热膨胀系数。然而，应理解，很多不同替代布置也是可能的。例如，销可以被制成为薄壁部件，而不是实心的；它可以由双金属或给予适当的膨胀性的其他材料形成；它可以被布置为横向膨胀同时轴向膨胀或横向膨胀而不轴向膨胀；或者它本身可以被形成为圆锥形元件。也可以以不同方式设计销所位于其内的洞。例如，代替圆锥形形状，该洞可以形成为圆柱形洞且设有可变深度的轴向伸展的凹槽，类似于上文描述的气缸中的浮雕通道。

在图6中示出了活塞组件114的一种替代设计。此处，活塞组件114具有穿过该活塞组件的轴向伸展的孔，该孔的形式为普通圆柱形洞117。细长销130位于该洞117内且在洞117中自由地可移动。销130具有普通圆柱形柄131和较大直径的头部132，在圆柱形柄131和头部132之间的过渡中具有圆锥形锥形部133。活塞组件114在其内端处具有埋头孔134，该埋头孔与洞117同轴地布置，因此限定了肩部135。埋头孔134被设定尺寸为接收销130的头部132，且突出部136将该头部保持就位。

销130被配置为使得当它的另一端与活塞杆11的内端11a邻接接合时，它的锥形部133将非常接近肩部135，如图8中将看到的。锥形部133和肩部135之间的间隙确定横穿活塞组件114的流体流动路径的有效尺寸。在这种情况下，销130被设计为具有比活塞组件114的热膨胀系数低的热膨胀系数，方便地通过由金属制成销且由塑料制成活塞组件。现在，如果应该存在温度上升，例如由于阻尼器组件经受重工作载荷引起温度上升，这将导致活塞组件114的轴向伸长成比例地大于销130的轴向伸长。这将有效地引起肩部135的位置相对于锥形部133运动得更接近，导致它们之间的流动路径的尺寸减小。因此，该布置能够提供与之前描述的实施例相同的有效的依赖于温度的补偿。

图7中看到的活塞组件214的替代形式被设计为以与图6组件几乎相同的方式操作，其中销230位于洞217中，埋头孔234限定肩部235，且销具有比活塞组件的热膨胀系数低的热膨胀系数。此处横穿活塞组件的受限制的流动路径也由肩部235和销230的头部之间的间隙限定，但此处销具有基本上扁平的头部231。此处温度的改变还将引起销和活塞组件的差别膨胀，因此有效地改变销230的头部231和肩部235之间的间隙，且因此有效地改变横穿活塞组件的流体通路的尺寸。

Claims (13)

1.一种阻尼器组件，包括具有活塞组件的气缸，所述活塞组件被安装以用于在所述气缸内往复运动，且所述活塞组件将所述气缸分割成分立的腔室，在分立的腔室之间具有受限制的流动路径以用于包含在所述气缸内的阻尼流体的通过，其中所述受限制的流动路径被限定在形状和/或相对位置被设计成随温度变化的元件之间。

2.根据权利要求1所述阻尼器组件，其中所述元件被布置成使得随着温度增加，所述元件之间的受限制的流动路径的有效尺寸减小。

3.根据权利要求1或2所述的阻尼器组件，其中所述受限制的流动路径的所述变化是由在所述气缸的纵向轴线方向上的热膨胀效应引起的。

4.根据权利要求1、2或3所述的阻尼器组件，其中所述元件中的一个是细长销。

5.根据权利要求3所述的阻尼器组件，其中所述销被布置为它的纵向轴线平行于所述气缸的纵向轴线。

6.根据权利要求3、4或5所述的阻尼器组件，其中所述销位于一个腔室内，所述腔室具有的横截面形状的面积相对于所述气缸的纵向轴线变化。

7.根据权利要求6所述的阻尼器组件，其中所述腔室为圆锥形形状。

8.根据权利要求6所述的阻尼器，其中所述腔室基本上是圆柱形形状但包括肩部。

9.根据权利要求4-8中任一项所述的阻尼器，其中所述销的横截面形状相对于销的纵向轴线变化。

10.根据权利要求9所述阻尼器，其中所述销的至少一部分是圆锥形形状。

11.根据权利要求8、9或10所述的阻尼器，其中所述销具有增大的头部。

12.根据权利要求11所述的阻尼器，其中所述销的头部是圆锥形的。

13.根据权利要求4-12中任一项所述的阻尼器组件，其中所述销被布置成在所述腔室内轴向地能移动。