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Diese
Erfindung bezieht sich auf Stossdämpfer für elektronische Komponenten
und insbesondere auf derartige Stossdämpfer für elektronische Komponenten,
die bei vereinfachter Struktur eine verbesserte stoßabsorbierende
Funktion aufweisen.
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Elektronische
Komponenten sind in der Regel anfällig für Beschädigungen aufgrund von von außen auf
diese einwirkende Vibrationen, durch auf dieselben ausgeübte Stöße durch
Herabfallen oder ähnliches.
Um derartige Beschädigungen
elektronischer Komponenten zu vermeiden, sind unterschiedliche Arten
von Stossdämpfern
oder stoßabsorbierenden Mechanismen
vorgeschlagen worden, die der Dämpfung
oder der Abschwächung
der Vibration und/oder des Stoßes
dienen. Zum Beispiel ist in US-Patent Nr. 4078635 ein Stoßdämpfer für eine Kristallanordnung offenbart.
Zwischen der Abdeckung für
den Kristall, der frei schwingen kann, und dem Kristall ist ein
flexibles schlauchartiges Element vorgesehen, welches Stöße von außen dämpft und
den Kristall vor Beschädigungen
bewahrt.
JP 3-002516 A beschreibt
einen Stoßdämpfer für einen
Winkelgeschwindigkeitssensor, wobei der Stoßdämpfer zwischen dem Sensor und
der Aufhängung
des Sensors angebracht ist. Beispielsweise enthält eine Verhaltenskontrolleinheit (im
folgenden auch als "Gyro-Einheit" bezeichnet) die auf
konventionelle Weise auf einer funkferngesteuerten Einrichtung,
wie z. B. einem funkferngesteuerten Modellhelikopter oder etwas ähnlichem
befestigt wurde, um das Verhalten der funkferngesteuerten Einheit
zu beeinflussen, einen Vibrationssensor einschließlich einer
elektronischen Komponente. Unglücklicherweise
wird der Vibrationssensor aufgrund von beispielsweise Vibrationen,
die durch einen Motor erzeugt werden, der ebenfalls auf der funkferngesteuerten
Einrichtung montiert ist oder Stöße auf den Sensor
durch Herabfallen der Einrichtungen, leicht beschädigt. Um
dieses Problem zu eliminieren, ist die Gyro-Einheit mit einem Stoßdämpfer zum
Schutze des Vibrationssensors versehen.
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Eine
Gyro-Einheit einschließlich
eines derartigen Stoßdämpfers,
die auf einem funkferngesteuerten Helikopter befestigt ist, ist
im allgemeinen wie in 6 gezeigt
konstruiert, wobei das Bezugszeichen 10 eine Gyro-Einheit
einschließlich
eines Stoßdämpfers bezeichnet.
Die Gyro-Einheit 10 umfaßt ein Gehäuse 11, das aus einem
Metallmaterial oder etwas ähnlichem
gemacht ist, wobei das Gehäuse
mit einem Kabelaustrittsbereich 11a für ein Kabel 13 versehen
ist, welches mit einem Kreisel 18 verbunden ist. Das Bezugszeichen 12 bezeichnet
eine Hülle,
die ausgebildet ist, um auf dem Gehäuse 11 montiert zu werden,
wobei die Hülle 12 mit
einem Kabelaustrittsbereich 12a versehen ist. Die Hülle 12 ist
an jeder ihrer vier Ecken mit einer Gewindebohrung 12b versehen,
durch welche eine Schraube in Gewindeeingriff in das Gehäuse 11 eingeführt ist,
um die Hülle 12 sicher
auf dem Gehäuse 11 zu
befestigen. Das Kabel 13 ist so angeordnet, daß es den
Kreisel 18 mit dem Körper
einer (nicht gezeigten) Einrichtung elektrisch verbindet.
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Die
Kreiseleinheit 10 umfaßt
weiterhin einen äußeren Hohlzylinder 14,
der aus Metallmaterial gemacht ist. Das Bezugszeichen 15 beschreibt
ein Stoßdämpferteil,
welches aus einem Gummimaterial oder etwas ähnlichem gemacht ist und eine
U-Form hat, wobei 16 ein
innerer Hohlzylinder aus Metallmaterial ist. Das Bezugszeichen 17 beschreibt
einen Silikonkleber, der in den inneren Zylinder 16 gefüllt ist, um
den Kreisel 18 in dem inneren Zylinder 16 sicher zu
befestigen. Der Kreisel 18 umfaßt einen Vibrationssensor 18a zur
Erfassung einer Winkelgeschwindigkeit sowie ein Sensorsubstrat 18b.
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Das
U-förmige
stoßabsorbierende
Teil 15 ist an einem seiner Enden klebend mit einer inneren
Fläche
des äußeren Zylinders 14 und
an seinem anderen Ende mit der äußeren Fläche des
inneren Zylinders 16 verbunden. Der äußere Zylinder 14,
das U-förmige
Stossdämpferteil 15 und
der Silikonkleber 17, die derart integriert sind, wirken
zusammen als stoßdämpfender
Bereich. Darüberhinaus
ist der Kreisel 18 innerhalb des inneren Zylinders 16 des
so geformten stoßabsorbierenden
Bereiches mittels des Silikonklebers 17 wie oben beschrieben
befestigt und in dem Gehäuse 11 angeordnet.
Daraufhin wird die Hülle 12 auf
dem Gehäuse 11 befestigt,
wodurch die Gyro-Einheit 10 mit dem darin enthaltenen stoßabsorbierenden
Bereich wie in 7 gezeigt
vorgesehen ist.
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Die
Funktionsweise des stoßdämpfenden Betriebes
der herkömmlichen
Gyro-Einheit 10, die wie oben beschrieben konstruiert ist,
wird im folgenden mit Bezug auf die 8 beschrieben.
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Angenommen,
daß die
derart konstruierte Gyro-Einheit 10, die mit dem Stoßdämpfer versehen ist,
geflogen wird, während
sie auf einem funkferngesteuerten Modellhelikopter befestigt ist,
werden vertikal und lateral auf die Gyro-Einheit 10 einwirkende Vibrationen
durch einen Motor, der ebenfalls auf dem Helikopter befestigt ist
sowie durch Stöße, die
durch Herabfallen des Helikopters auf die Kreiseleinheit einwirken,
durch die Elastizität
des U-förmigen stoßabsorbierenden
Teiles 15 absorbiert, wodurch diese abgeschwächt werden,
was wiederum dazu führt, daß dieselben
davon abgehalten werden auf die Kreiseleinheit 18 übertragen
zu werden. Dies führt
jedoch dazu, daß der Änderungsbetrag
einer Erfassungsachse veranlaßt
wird in die eine Richtung der Rotation der Erfassungsachse oder
die andere Richtung der Rotation der Erfassungsachse wie durch die
Pfeile in 8 bezeichnet
erfaßt,
zu folgen, ohne daß eine
Dämpfung
erfolgt.
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Bei
der herkömmlichen
Gyro-Einheit 10, einschließlich des Stossdämpfers,
konstruiert wie oben beschrieben, ist das Stoßdämpferteil 15 aus einem Gummimaterial
in beispielsweise einer U-Form hergestellt, so daß es notwendig
ist, einen äußeren Zylinder 14 und
einen inneren Zylinder 16 zum Halten des Stoßdämpferteiles
vorzusehen, was in einer deutlich vergrößerten Anzahl von. Teilen für die Gyro-Einheit 10 resultiert.
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Darüberhinaus
bedarf es bei der herkömmlichen
Gyro-Einheit 10 der manuellen Ausführung der Klebeverbindung des
U-förmigen
Stoßdämpferteiles 15 mit
der inneren Fläche
des äußeren Zylinders 14 und
der äußeren Fläche des
inneren Zylinders 16 sowie ein Einfüllen des Silikonklebers 17 in
den inneren Zylinder 16, um den Kreisel 18 fest
in dem inneren Zylinder 16 zu positionieren. Dies führt dazu,
daß die Herstellung
der Gyro-Einheit 10 problematisch und zeitaufwendig ist,
wobei es schwierig ist, eine einheitliche Qualität zu halten.
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Die
vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die vorgenannten Nachteile
des bekanntes Standes der Technik gemacht.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Stoßdämpfer für eine elektronische Komponente
vorzusehen, der eine einfache Struktur aufweist und von gleichbleibender
Qualität
ist.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, wobei
zweckmäßige Ausführungsformen
durch die Unteransprüche
gekennzeichnet sind.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ein Stoßdämpfer für eine elektronische
Komponente vorgesehen. Der Stoßdämpfer umfaßt ein Paar
von stoßabsorbierenden
Teilen, die jeweils einen an der Bodenseite derselben angeformten
Flansch haben, der sich vertikal von diesen ausgehend erstreckt
und so angeordnet ist, daß die
beiden Enden der elektronischen Komponente gehalten werden. Der
Flansch ist aus einem elastischen Material gemacht. Der Stoßdämpfer umfaßt weiterhin
eine Abdeckung, auf deren einer inneren Fläche ein kegelstumpfartiger Vorsprung
vorgesehen ist, gegen den der Flansch von einem der Stoßdämpferteile
anliegt sowie einen Haltecontainer, der an der Bodenfläche des
Stoßdämpfers mit
einem kegelstumpfartigen Vorsprung geformt ist, gegen welchen der
Flansch des anderen Stoßdämpferteiles
anliegt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist das Stoßdämpferteil so angeordnet, daß es dem
Haltecontainer oder der Abdeckung gegenüberliegt, wobei die Bodenfläche desselben
mit einer Vielzahl von kleinen Vorsprüngen versehen ist.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind die Stoßdämpferteile an ihrer Bodenfläche jeweils
mit einer Ausnehmung versehen, in der die elektronische Komponente
gehalten wird.
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Bei
den wie oben beschrieben konstruierten Stoßdämpfern ist der Flansch jeweils
einstückig
an die Stoßdämpferteile
angeformt, so daß der
Stoßdämpfer in
seiner Struktur vereinfacht und in seiner Qualität stabilisiert werden kann.
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Diese
und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich in detaillierter
Form aus der folgenden detaillierten Beschreibung im Zusammenhang
mit den beigefügten
Zeichnungen.
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Darin
zeigt:
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1 eine Explosionsansicht,
die eine Ausführungsform
eines Stoßfdämpfers für eine elektronische
Komponente gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt, die zur Anwendung mit einer Gyro-Einheit ausgebildet
ist;
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2 eine perspektivische Ansicht
des Stoßdämpfers nach 1;
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3 eine vertikale Schnittansicht
des Stoßdämpfers nach 1;
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4(a) eine Vorderansicht
und eine Bodenansicht, die jeweils einen Haltecontainer für den Stoßdämpfer nach 1 zeigen;
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4(b) eine Vorderansicht
und eine Bodenansicht, die jeweils eine Abdeckung für den Stoßdämpfer nach 1 zeigen;
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5(a) eine Draufsicht, die
ein Stoßdämpferteil
für den
Stoßdämpfer nach 1 zeigt;
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5(b) eine Bodenansicht des
Stoßdämpferteiles
nach 5(a);
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5(c) eine Seitenansicht
des Stoßdämpferteiles
nach 5(a);
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6 eine Explosionsansicht,
die einen herkömmlichen
Stoßdämpfer für eine Kreiseleinheit zeigt;
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7 eine perspektivische Ansicht
des herkömmlichen
Stoßdämpfers nach 6; und
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8 eine Schnittansicht des
herkömmlichen
Stoßdämpfers nach 6.
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Im
folgenden wird ein Stoßdämpfer für eine elektronische
Komponente nach Maßgabe
der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 1 bis 5 beschrieben,
in denen gleichlautende Bezugszeichen gleiche oder korrespondierende
Teile beschreiben. Die 1 bis 5 zeigen eine Ausführungsform
eines Stoßdämpfers für eine elektronische
Komponente nach Maßgabe
der vorliegenden Erfindung, die so konstruiert ist, daß sie auf
eine Gyro- Einheit
angewendet werden kann, die auf einem funkferngesteuerten Helikopter
oder etwas ähnlichem
montiert ist.
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Mit
Bezug auf 1 ist eine
Kreiseleinheit mit einem integrierten Stossdämpfer der dargestellten Art
gezeigt. Die Gyro-Einheit, bezeichnet mit Bezugszeichen 1 in 1, umfaßt einen Haltecontainer 2,
der aus ABS-Kunstharz, Polycarbonatkunstharz, Leichtmetall wie Aluminium
oder etwas ähnlichem durch
Einspritzgießen
gebildet sein kann. Der Haltecontainer 2 ist mit einer Öffnung 2a ausgebildet,
die es erlaubt ein Kabel 4 aus dem Container 2 herauszuführen, wobei
das Kabel 4 wie unten beschrieben mit einem Kreisel 6 verbunden
ist. Das Bezugszeichen 3 bezeichnet eine Hülle, die
mit Gewindebohrungen 3a versehen ist, durch welche Schrauben
eingeführt
werden, um den Haltecontainer 2 auf der Hülle 3 zu
befestigen. Die Hülle 3 ist
mit einer kegelstumpfartigen Halterung 3b versehen und
ist an einer inneren Fläche
des Containers 2 befestigt. Die Halterung 3b ist
mit Vorsprüngen 3c versehen.
Das Kabel 4 ist so angeordnet, daß es den Kreisel 6 mit
dem Körper
einer Einrichtung (nicht gezeigt) verbindet.
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Das
Bezugszeichen 5 beschreibt ein Paar von stoßdämpfenden
Teilen 5, die aus einem Material gemacht sein können, das
sowohl Flexibilität
als auch Elastizität
besitzt, wie z. B. thermoplastische Elastomere, ein Silikongummimaterial
oder ähnliches.
Die stoßdämpfenden
Teile 5 sind an ihrer Peripherie jeweils einstückig mit
einem Flansch 5a versehen, der sich vertikal von diesen
ausgehend erstreckt. Die stoßdämpfenden
Teile 5 sind darüberhinaus
auf einer oberen Fläche
jeweils mit einer Vielzahl von kleinen Vorsprüngen 5b versehen,
die einstückig mit
den Stossdämpfern 5 ausgebildet
sein können. Der
Flansch 5a ist mit zumindest einem Ausschnitt 5c versehen.
In der dargestellten Ausführungsform
sind an dem Flansch 5a vier solche Ausschnitte 5c angeordnet.
Die stoßdämpfenden
Teile 5 sind auf einer unteren Fläche jeweils mit einer Ausnehmung 5d versehen.
Die Ausnehmung 5d ist in eine Form gebracht, die eine Aufnahme
der beiden Enden des Kreisels 6 in Preßpassung erlaubt. Der Kreisel 6 umfaßt einen
Vibrationssensor 6a zur Aufnahme einer Winkelgeschwindigkeit
sowie ein Substrat 6b. Der Stoßdämpfer des dargestellten Ausführungsbeispiels ist
in der in 2 dargestellten
Weise zusammengebaut. Im spezielleren sind die stoßdämpfenden
Teile 5 durch die Ausnehmungen 5d jeweils mit
den beiden Enden des Kreisels 6 in Preßpassung verbunden und dann
in den Haltecontainer 2 eingefügt, woraufhin die Abdeckung 3 auf
dem Haltecontainer 2 befestigt ist, so daß die Gyro-Einheit 1 mit
dem integrierten Stoßdämpfer der
dargestellten Ausführungsform
vorgesehen ist. Die Ausschnitte 5c, die am Flansch 5a eines jeden
der stoßdämpfenden
Teile 5, die in Preßpassungsverbindung
mit dem Kreisel 6 stehen, vorgesehen sind, stehen in Eingriff
mit den Vorsprüngen 3c der
Abdeckung 3, wie auch mit den Vorsprüngen 2b, die auf der
kegelstumpfartigen Halterung 2b ausgebildet sind, die auf
der Bodenfläche
des Haltecontainers 2 wie unten beschrieben, vorgesehen
sind. Dies führt
dazu, daß der Änderungsbetrag
einer Erfassungsachse in Richtung der Rotation derselben folgt, ohne
daß eine
Dämpfung
stattfindet.
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Darüberhinaus
erlaubt es der Stoßdämpfer der
dargestellten Ausführungsform,
daß die
Stoßdämpferteile 5,
die in Preßpassung
mit den beiden Enden des Kreisels 6 in Verbindung stehen,
in vertikaler Richtung zusammengepreßt zu werden, so daß sie aufeinander
zuwandern, wenn die Abdeckung 3 den Haltecontainer 2 verschließt. Dies
führt dazu, daß der Flansch 5a eines
der Stoßdämpferteile 5 entlang
der kegelstumpfartigen Halterung 3b expandiert und daß das andere
stoßdämpfende
Teil 5 entlang der kegelstumpfartigen Halterung 2b,
welche in dem Haltecontainer 2 vorgesehen ist, expandiert,
so daß der
Kreisel 6 sicher im Zentrum des Haltecontainers 2 angeordnet
ist.
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Im
folgenden wird der Betrieb des Stoßdämpfers der Kreiseleinheit 1 einschließlich des Stoßdämpfers der
dargestell ten Ausführungsform, die
wie oben beschrieben konstruiert ist, mit Bezug auf die 3 beschrieben.
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Wenn
die Gyro-Einheit 1 einschließlich des Stossdämpfers geflogen
wird, während
sie beispielsweise auf einem funkferngesteuerten Helikopter montiert
ist, werden vertikale und laterale Vibrationen, die durch einen
Motor erzeugt werden, de ebenso auf dem Modellhelikopter montiert
ist, durch die Elastizität
der Flansche 5a der Stossdämpferteile 5 absorbiert,
die in Preßpassung
in Verbindung mit den beiden Enden des Kreisels 6 stehen,
wodurch die Vibrationen gedämpft
werden. Dies führt
dazu, daß die Übertragung
von Vibrationen oder Stößen auf
den Kreisel 6 im wesentlichen vermieden werden können.
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Starke,
vertikal auf die Kreiseleinheit 1 ausgeübte Stöße aufgrund des Landens des
Helikopters oder ähnliches
werden durch die kleinen Vorsprünge 5b,
die jeweils auf den Stossdämpferteilen 5 vorgesehen
sind, verteilt oder zerstreut, so daß der Kreisel 6 effektiv
geschützt
ist.
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Der
oben beschriebene Eingriff der Ausschnitte 5c der Flansche 5a der
Stossdämpferteile 5, die
auf beiden Enden des Kreisels 6 aufgepaßt sind, mit den Vorsprüngen 3c der
Hülle 3 und
den Vorsprüngen 2c der
Bodenfläche
des Haltecontainers 2 erlauben ein Folgen des Änderungsbetrages
der Erfassungsachse in Richtung der Rotation derselben ohne Dämpfung.
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Bezüglich der 4(a) und 4(b) werden der Haltecontainer 2 und
die Hülle 3 des
Stossdämpfers 1 der
dargestellten Ausführungsform
beschrieben. Der Haltecontainer 2, wie in 4(a) gezeigt, ist auf einer Seite desselben
mit der oben beschriebenen Öffnung 2a versehen,
durch welche das Kabel 4 aus dem Haltecontainer 2 herausgeführt wird,
wie auch mit der oben beschriebenen kegelstumpfartigen Halterung 2b am
Boden desselben. Die kegelstumpfartige Halterung 2b ist
mit Vorsprün gen 2c versehen. Darüberhinaus
ist der Haltecontainer 2 an seiner oberen Fläche mit
Gewindebohrungen 2d versehen.
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Die
Abdeckung 3, wie in 4(b) gezeigt,
ist ebenso mit den oben beschriebenen Gewindebohrungen 3a in
einer Weise versehen, daß diese
mit den Gewindebohrungen 2d des Haltecontainers 2 korrespondieren.
Die Abdeckung 3 ist darüberhinaus auf
der inneren Fläche
derselben mit der kegelstumpfartigen Halterung 3b wie oben
beschrieben versehen, die in derselben Konfiguration wie die oben
beschriebene kegelstumpfartige Halterung 2b des Haltecontainers 2 ausgebildet
ist. Die kegelstumpfartige Halterung 3b ist wie oben beschrieben mit
Vorsprüngen 3c versehen.
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Die
stoßdämpfenden
Teile 5 können
jeweils in einer wie in 5(a) bis 5(c) beschreibenen Weise konstruiert
sein, die eine Draufsicht, eine Bodensicht und eine Seitenansicht
des jeweiligen Stoßdämpferteiles 5 zeigen.
Jedes der Stoßdämpferteile 5,
wie in 5(a) gezeigt,
ist auf seiner oberen Fläche
mit einer Vielzahl von kleinen Vorsprüngen 5(b) versehen. Das
Stoßdämpferteil 5,
wie in 5(b) gezeigt,
ist einstückig
mit dem Flansch 5a versehen, welcher mit den Ausschnitten 5a ausgebildet
ist. Die Ausschnitte 5c sind so angeordnet, daß sie mit
den oben beschriebenen Vorsprüngen 2c und 3c positionsmäßig korrespondieren.
Darüberhinaus
ist das Stoßdämpferteil 5 wie
in 5(c) gezeigt, mit
den Ausnehmungen 5d ausgebildet, in welche die beiden Enden
des Kreisels, als Beispiel für
eine elektronische Komponente, in Preßpassung eingepaßt sind.
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Wie
aus dem Vorhergehenden ersichtlich, umfaßt der Stoßdämpfer der vorliegenden Erfindung die
Stoßdämpferteile,
die jeweils einstückig
mit dem Flansch versehen sind. Eine derartige Konstruktion erlaubt
eine stark vereinfachte Struktur des Stoßdämpfers, wobei die Anzahl der
Teile des Stoßdämpfers reduziert
werden kann. Darüberhinaus
läßt die Erfindung
eine wesentliche Verringerung der zur Herstellung des Stoßdämpfers notwendigen
Schritte zu, wodurch die Herstellungskosten erheblich gesenkt werden
können
und wodurch die Qualität
der Produkte gleich bleibt.
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Darüberhinaus
erlaubt die Erfindung eine erleichterte Einstellung der Dämpfung durch
Variation des Materiales, der Stossdämpferteile und der Konfiguration.
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Obwohl
eine bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung mit einem gewissen Grad an Genauigkeit mit Bezug auf die
Zeichnungen beschrieben worden ist, sind im Rahmen der obigen Lehre
Modifikationen und Abwandlungen möglich. Es ist daher offensichtlich,
daß innerhalb
des Bereiches der beigefügten
Ansprüche
die Erfindung in anderer als der dargestellten Form ausgeführt werden
kann.