CN1854556A - 制动缓冲器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制动缓冲器，包括一个缓冲体，它有一个缸，活塞可移动地在缸的容腔内导引，在活塞移动时在容腔内形成的空气压力施加一个作用在活塞上的制动力，以及，为了降低空气压力，容腔有至少一个在容腔与周围环境之间建立通气连接的开口。为了简化这种缓冲体的结构，规定，活塞或缸有一安装座，其中力传递地置入一个插入件；以及，在插入件与被插入件接触的安装座壁之间构成所述开口。
Description
技术领域
本发明涉及一种制动缓冲器，包括一个缓冲体，它有一个缸，活塞可移动地在缸的容腔内导引，在活塞移动时在容腔内形成的空气压力施加一个作用在活塞上的制动力，以及，为了降低空气压力，容腔有至少一个开口，它在容腔与周围环境之间建立通气的连接。
背景技术
由DE20107426U1已知这种制动缓冲器。其中采用一个缓冲体，它有一个缸。缸围绕着一个活塞可在其中移动地导引的容腔。在活塞底部，从缸的容腔出发加工一个孔，一个横向孔通入此孔中。
这在容腔与周围环境之间建立了通气的连接。为了构成一个单向阀，在孔内装入一个弹簧和一个滚珠。为了保持滚珠不会丢失，在孔内加工内螺纹，其中旋入一个螺钉。螺钉有一个密封座，滚珠紧密地安放在密封座上。螺钉有一个终止在密封座上的通孔。当活塞移入时在容腔内形成过压。过压将滚珠推入孔内到这样的程度，即，使空气可以通过横向孔泄入周围环境中。若此压差被平衡，则滚珠重新关闭通气连接。
这种已知的制动缓冲器有一种包括许多零件的复杂的结构。此外，它没有令人满意的缓冲效果。业已证实，一旦滚珠在形成过压时从密封座抬起，便会发生突然的降压。但是对于使用于家具制造的制动缓冲器，要求一种延时的降压，以获得最佳缓冲效果。由于加工误差或在温度变动时，滚珠抬起的时刻不能统一确定。
发明内容
本发明要解决的技术问题是创造一种制动缓冲器，它在结构简单的同时有恒定的良好的缓冲特性。
上述技术问题通过这样一种制动缓冲器来解决，它包括一个缓冲体，该缓冲体有一个缸，一个活塞可移动地在该缸的一容腔内导引，在活塞移动时在容腔内形成的空气压力施加一个作用在活塞上的制动力，以及，为了降低空气压力，容腔有至少一个在容腔与周围环境之间建立通气连接的开口，按照本发明，所述活塞或缸有一安装座，其中力传递地置入一个插入件，在该插入件和与该插入件接触的安装座壁之间构成所述开口。
在此设计中发明者得到下列认识：为了连续地降压需要一个非常小的开口横截面。这可以通过已说明的按本发明的方案简单而可重复地达到。在插入件与安装座之间力传递的连接，保证除开口之外插入件与安装座之间的良好密封。这种密封即使在温度变动和插入件与安装座不同地膨胀时仍能保持。因此，本发明的制动缓冲器工作非常可靠。除此之外，此制动缓冲器可以方便地制造，因为为了构成所述的开口只须将插入件置入安装座内或安放在安装座上。
按本发明的一项优选的设计规定，安装座是一个孔，其中置入设计为圆柱体或滚珠的插入件。圆柱体和尤其是滚珠作为尺寸精确的或尺寸稳定的大批量生产零件可廉价地获得。
若规定，在设计为孔的安装座上连接一个横截面减小的通孔以形成一台阶；以及，该台阶构成插入件的止挡，则方便地限制了插入件在安装座内的置入运动。因此也可以实现插入件配合精确地定位。
对于一种材料配对，即规定插入件的材料与构成安装座的材料有不同的硬度，则做到将较软的构件紧密地贴靠在较硬的构件上，并因而形成规定的密封闭合。
在这方面可以特别优选地规定，插入件用金属制成；以及，构成安装座的材料是一种塑料，优选地是一种热塑性塑料。
为了使制造特别简单，将此制动缓冲器设计为，所述开口借助一个沿安装座中心线方向延伸的、深挖在安装座材料内的槽构成，该槽在其面向安装座的区域被所述插入件遮盖重叠。
因此尤其是构成安装座的构件也可以尺寸精确地制成压铸件或注塑件。
本发明一种优选的扩展方案是，活塞有一根据容腔内的压力状况与缸作用连接的波纹盒段。该波纹盒段用于增大制动力。当在容腔与周围环境之间形成不同压力时(在容腔内为过压)波纹盒段膨胀。因此，波纹盒段贴靠在缸的内壁上并因而增加活塞的摩擦。若规定活塞和波纹盒段互相连接成一体，则得到一种特别简单的结构。为此尤其需要更少的密封费用。
还可以进一步降低结构性费用，只要规定活塞杆一体地成形在活塞上。
本发明一项可能的设计可以规定，为活塞杆配设一支承体或活塞杆有一个这种支承体；该支承体有一个设在缓冲体外部的止挡端；以及，该支承体通过一台阶支承在活塞上。
借助支承体可根据设计加强活塞杆。与此同时通过支承体还可以吸收例如碰撞的门或盖的撞击力，以及将撞击力至少部分直接传入活塞内。
还可以有突出优点地规定，活塞和波纹盒段用软弹性材料制成。因此活塞具有弹簧弹性地被施加撞击力，并因而通过滞后作用抵消一部分撞击力。
活塞和波纹盒段软弹性的设计也可以实现与缸的一种材料配对，这种材料配对可通过高的摩擦系数实现强烈的缓冲。若活塞杆也用一种软弹性的材料制成，则出自于强度的原因可以规定，活塞杆借助一外套件加强刚性。
本发明一种可以设想的扩展方案在于，活塞杆在其背对活塞的一端构成一个用软弹性材料制的缓冲段。借助此缓冲段可以吸收撞击力并已经得到部分缓冲。
若规定波纹盒段有一个与缸的内壁保持一定距离的圆柱形部分；以及，被圆柱形部分围绕的区域配属于所述缸的一个压力腔，则波纹盒段在加压时环形地贴靠在缸的内壁上并在那里造成均匀和大的制动力。
还可以进一步增强波纹盒段的功能，只要规定波纹盒段的圆柱形部分构成一个弹簧安装座，一个弹簧至少部分安装在其中；以及，该弹簧阻抗活塞推入缸内的推入运动地相对于缸支承活塞。
为了进一步简化结构，波纹盒段带有一个成形在它上面的密封件，它使缸的压力腔与低压腔彼此密封。
还可以采取措施提升此制动缓冲器的制动效果，即，压力腔和低压腔均借助至少一个开口与周围环境通气连接。
这一点尤其可以通过将这些开口或与之配设的节流元件设计为获得一种计量的空气流来实现。
若规定至少开口之一的直径D＜0.2mm，优选地＜0.1mm，则例如可导致空气体积流有控制地降压并与此同时达到良好的制动。尤其直径＜0.1mm在应用在家具制造中时显示出良好的节流效果。
所述的缓冲尤其可以令人满意地采取下述措施达到，即，令活塞在面朝空腔的区域内的横截面与开口的开口横截面之比大于4000/1。
附图说明
下面借助附图中表示的实施例详细说明本发明。其中：
图1表示一种制动缓冲器的侧视图；
图2为沿图1中用II-II表示的剖切线得到的制动缓冲器的剖视图；
图3为图1中用III表示的局部的详细放大示图；以及
图4为沿图1中用IV-IV表示的剖切线得到的剖面图。
具体实施方式
在图1和2中表示一个具有沿纵向延伸的缓冲体10的制动缓冲器。此缓冲体10构成一个缸11。该缸11围绕着一个容腔11.1，其中可直线移动地固定一个滑动件40形式的活塞43。
一个弹簧导向装置14伸入容腔11.1内，它空心圆柱体形状地一体成形在缓冲体10的底部13上。在其背对底部13那一侧的区域内，弹簧导向装置14有一形式上为孔的开口16，后面还要参见图3对它详细说明。开口16在容腔11.1与一个被弹簧导向装置圈绕的导气通道15之间建立在空间上的连通。在这里，开口的直径＜0.1mm，以便能在容腔11.1与导气通道15之间实现按计量的空气交换。也可以取代孔，所述开口也可设计为具有其他任意形状的横截面。若活塞43在面朝容腔11.1的端部区内的横截面积与开口的开口横截面之比为4000/1，则可达到良好的缓冲效果。
导气通道15终止于一个空腔17内，后者由缓冲体10的一个圆柱形端段构成。缓冲体10设计为压铸件或注塑件。缸11的内壁18出自于脱模的原因设计有轻微的孔锥度，所以容腔11.1朝着与底部13对置的进口区域略有扩张。
如上面已提及的那样，滑动件40在容腔11.1内导引。此滑动件40设计为一体式的以及包括活塞杆42、活塞43和波纹盒段44。滑动件40同样设计为压铸件或注塑件以及用一种软弹性的材料，例如用一种TPE(热塑性弹性体)材料制成。
活塞杆42在与波纹盒段44的对置端成形在活塞43上。它的横截面是圆柱形的以及从缓冲体10的容腔11.1伸出。它在端侧设有一个设计为端部拱顶的缓冲段41。
按另一种设计，也可以取消成形在活塞43上的活塞杆42。活塞杆此时单独由支承体30构成。在这样的结构中不需要活塞43与支承体30之间的机械连接。当然这两个构件定心则是有利的。
活塞杆42被一个支承体30围绕。为此该支承体30有一个空心圆柱形的容腔，该容腔的横截面与活塞杆42的外截面相配。该容腔由一个外套件31构成。支承体30的材料是抗弯的，从而加强了活塞杆42的刚性。由图1可以清楚看出，支承体30通过一个径向扩展的台阶32支承在活塞43上。台阶32可利用于导引活塞43。因此它沿径向扩展为，使它通过容腔11.1的内壁18形成导引。根据对台阶32的设计，还可以尤其使活塞43歪斜的危险降到最低的程度。
波纹盒段44伸入容腔11.1内。它设计为有优选地相同壁厚的空心圆柱形，所以它围绕其圆周有相同的壁厚特性，尤其有一致的膨胀比。但此壁也可以有凸度或为了获得变化的力设计为有变化的横截面。例如可以采用一种中部横截面减小的横截面。在其自由的开口端，波纹盒段44有环形的密封件45，它将一密封唇紧密地贴靠在容腔11.1的内壁18上。在这里，密封件45设计为，它沿整个滑动区密封并基于其材料弹性补偿容腔11.1的孔锥度。
波纹盒段44围绕其中装入一个弹簧50的弹簧安装座46。在这里弹簧容腔46的尺寸设计为，使它防止弹簧50的侧向压曲。弹簧50将其一端支承在活塞43上。另一端则贴靠着底部13。弹簧50沿弹簧导向装置14放置，它同样防止弹簧50屈曲。弹簧安装座46设计为，弹簧导向装置14和弹簧50在滑动件40推入时能找到它们的位置，以及与此同时不妨碍活塞运动。
一个止挡件20用于在图1表示的被推出后的终端位置下固定此滑动件40。它设计为环并在其外圆周上有一个隆凸的环形止动台阶21。止挡件20有一个空心圆柱形通孔22，支承体30的外套件31穿过该通孔22。在这里，外套31的外径与该通孔的内径匹配，所以为支承体30提供一种稳定的直线导引。支承体30与止挡件20的材料配对选择为可形成一种平滑的支承。
止挡件20在装配时可以通过缓冲体10的进口扩张19.3轻易地插入容腔11.1内。在这里，插入运动借助缓冲体10的一台阶18.1限制。在其装配位置，止挡件20通过其止动台阶21卡锁在锁槽19.2内。
在图1所示的终端位置，止挡件20在台阶32处支承着支承体30并因而顶抗着弹簧50的预紧力支承活塞43。
图3用放大详图表示弹簧导向装置14背对底部13的那一端。由此图可以看出，在弹簧导向装置14的自由端加工有一个孔状安装座16.3。该安装座16.3过渡到一个同样孔状的通道16.4中。该通孔16.4同心于该安装座16.3设置。但它有较小的直径，从而形成一个台阶16.5。
安装座16.3有一个加工在侧面的沿安装座16中心纵轴线方向延伸的槽。如由图4可以更清楚地看出的那样，此槽构成了开口16。槽一直延伸到通孔16.4的区域内，从而形成容腔11.1与周围环境之间的通气连接。槽开口的侧面区借助一插入件16.2覆盖，从而形成开口16(见图4)。插入件16.2在这里设计为金属滚珠。它压入安装座16.3内，所以它力传递地固定在安装座16.3中。
通过力传递式连接还导致安装座16.3的材料变形，从而在插入件16.2与安装座16.3之间形成密封。
下面应简要说明此制动缓冲器的工作方式，它例如应用于带有一铰接的盖的家具上。通常家具的家具体上有安装孔，缓冲体10以其圆柱形外轮廓装入其中。此时，缓冲体10的凸缘12定位在安装孔区域内的家具体上。
盖关闭时首先碰撞在活塞杆42的缓冲段41上。基于缓冲段41弹性的材料特性，抑制了盖的机械冲击噪声。缓冲段41取决于盖碰撞能量地变形。当强烈冲撞时，缓冲段41完全变形到外套件31内以及使盖与外套件31的自由端接触。通过活塞杆42或外套件31，将力传给活塞43。在这种情况下台阶32环状地贴靠止挡在活塞上确保了均匀地将力导入。取决于碰撞能量的大小，一部分能量可基于活塞43的弹性变形被消散。
活塞43被推移到容腔11.1内。此时在容腔11.1内在密封装置45的密封作用支持下压力升高。与此同时压力通过开口16降低。
若压力的升高在短时间内实现，但压力的下降并没有以它通过开口16降低的程度进行。因此在容腔11.1内形成一个起缓冲作用的过压。此过压作用在波纹盒段44上。因为在内壁18与波纹盒段44外表面之间的空隙内存在环境压力，所以形成压力梯度。它使波纹盒段44膨胀，从而将它贴靠在内壁18上。基于滑动摩擦它支持缓冲。由于波纹盒段44软弹性的材料特性，所以摩擦力比较大。当压力梯度下降时，波纹盒段44重新恢复到其起始位置。
在活塞杆42卸载后，在弹簧50的支持下活塞43回到其按图1的起始位置。此时，环境空气经开口16被吸入容腔11.1内。
开口尺寸的确定应满足制动缓冲器的下列特性：
-有控制缓慢地降压以实现良好的缓冲；
-在活塞43复位运动时快速地实现压力平衡，
这些特性可采用在权利要求18和/或19中介绍的比值最佳地实现。
Claims (19)
1.一种制动缓冲器，包括一个缓冲体(10)，该缓冲体(10)有一个缸(11)，一个活塞(43)可移动地在该缸(11)的一容腔(11.1)内导引，在活塞(43)移动时在容腔(11.1)内形成的空气压力施加一个作用在活塞(43)上的制动力，以及，为了降低空气压力，容腔(11.1)有至少一个在容腔(11.1)与周围环境之间建立通气连接的开口(16)，其特征为：所述活塞(43)或缸(11)有一安装座(16.3)，其中力传递地置入一个插入件(16.2)；以及，在该插入件(16.2)和被该插入件(16.2)接触的安装座(16.3)壁之间构成所述开口(16)。
2.按照权利要求1所述的制动缓冲器，其特征为，所述安装座(16.3)是一个孔，其中置入设计为圆柱体或滚珠的插入件(16.2)。
3.按照权利要求2所述的制动缓冲器，其特征为，在设计为孔的安装座(16.3)上连接一个横截面减小的通孔(16.4)以形成一台阶(16.5)；以及，该台阶(16.5)构成所述插入件(16.2)的止挡。
4.按照权利要求1至3之一所述的制动缓冲器，其特征为，所述插入件(16.2)的材料与构成所述安装座(16.3)的材料有不同的硬度。
5.按照权利要求4所述的制动缓冲器，其特征为，所述插入件(16.2)用金属制成；以及，构成所述安装座(16.3)的材料是一种塑料，优选地是一种热塑性塑料。
6.按照权利要求2至5之一所述的制动缓冲器，其特征为，所述开口(16)借助一个沿所述安装座(16.3)中心纵轴线方向延伸的、深挖在安装座(16.3)材料内的槽构成，该槽在其通向安装座(16.3)的区域处被所述插入件(16.2)遮盖。
7.按照权利要求1至6之一所述的制动缓冲器，其特征为，所述活塞(43)有一波纹盒段(44)，该波纹盒段(44)根据容腔(11.1)内的压力状况与缸(11)作用连接。
8.按照权利要求7所述的制动缓冲器，其特征为，所述活塞(43)和波纹盒段(44)互相连接成一体。
9.按照权利要求1至8之一所述的制动缓冲器，其特征为，所述活塞杆(42)一体地成形在所述活塞(43)上。
10.按照权利要求1至9之一所述的制动缓冲器，其特征为，为所述活塞杆(42)配设一支承体(30)或所述活塞杆具有一个这种支承体；该支承体(30)有一个设在所述缓冲体(10)外部的止挡端；以及，该支承体(30)通过一台阶(32)支撑在所述活塞(43)上。
11.按照权利要求1至10之一所述的制动缓冲器，其特征为，所述活塞(43)和波纹盒段(44)用软弹性材料制成。
12.按照权利要求10或11所述的制动缓冲器，其特征为，所述活塞杆(42)借助一外套件(31)加强。
13.按照权利要求1至12之一所述的制动缓冲器，其特征为，所述活塞杆(42)在其背对活塞(43)的一端构成一个用软弹性材料制的缓冲段(41)。
14.按照权利要求1至13之一所述的制动缓冲器，其特征为，所述波纹盒段(44)有一个与缸(11)的内壁保持距离的圆柱形部分，以及，被该圆柱形部分围绕的区域配属于所述缸(11)的一个压力腔。
15.按照权利要求14所述的制动缓冲器，其特征为，所述波纹盒段(44)的圆柱形部分构成一个弹簧安装座(46)，一个弹簧(50)至少部分安装在其中；以及，该弹簧(50)逆所述活塞(43)推入缸(11)内的推入运动地将所述活塞(43)支撑在所述缸(11)上。
16.按照权利要求1至15之一所述的制动缓冲器，其特征为，所述波纹盒段(44)带有一个成形在它上面的密封件(45)，该密封件(45)使缸(11)的压力腔与低压腔彼此密封。
17.按照权利要求16所述的制动缓冲器，其特征为，所述压力腔和低压腔均借助至少一个开口(16、16.1)与周围环境通气连接。
18.按照权利要求1至17之一所述的制动缓冲器，其特征为，至少一个所述开口(16、16.1)的直径D＜0.2mm，优选地＜0.1mm。
19.按照权利要求1至18之一所述的制动缓冲器，其特征为，所述活塞(43)在面朝空腔的区域内的横截面与所述开口(38a、38b)的开口横截面之比大于4000/1。
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