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Die Erfindung betrifft einen Luftdämpfer, insbesondere
eine Verbesserung eines Luftdämpfers vom
Zylindertyp, wie er vorzugsweise für ein Handschuhfach oder dergleichen
eines Automobils verwendet wird.
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Ein herkömmlicher Luftdämpfer vom
Zylindertyp, wie er vorzugsweise für ein Handschuhfach oder dergleichen
eines Automobils verwendet wird, ist aus der
JP 8-105 482 A bekannt.
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Der nicht in der Zeichnung dargestellte
herkömmliche
Luftdämpfer
weist einen Zylinder, dessen Stirnenden offen sind, einen in dem
Zylinder bewegbaren Kolben und eine Kappe zum Verschließen der ersten
der Stirnöffnungen
in dem Zylinder auf. Der Kolben ist mit einem Durchgang versehen
und weist an seiner Umfangsoberfläche eine ringförmige Nutausnehmung
auf. Ein erster O-Ring, schmaler als die Breite der Nutausnehmung,
ist in die Nutausnehmung derart eingesetzt, daß der erste O-Ring in Richtung
der Breite der Nutausnehmung bewegbar ist. In dem Boden der Nutausnehmung
ist eine Anschlußnut
ausgebildet, so das die Anschlußnut
durch die Bewegung des ersten O-Ringes innerhalb der Nutausnehmung
freigelegt und abgeschlossen wird. Die Kappe ist an ihrer Umfangsoberfläche mit
einer Mehrzahl von Eingriffslochausnehmungen versehen. Indem in
dem Zylinder vorgesehene Eingriffsansätze in diesen zugeordnete Eingriffslochausnehmungen eingesetzt
werden, kann die Kappe mittels eines zweiten O-Rings an der Öffnung in
dem ersten Stirnende befestigt werden. Die Öffnung an dem anderen Stirnende
des Zylinders ist vorgesehen, damit eine Kolbenstange durch den
Zylinder durchgeführt werden
kann.
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Wenn dieser Luftdämpfer in dem Handschuhfach
des Automobils verwendet wird, wird der Zylinder an der Seite des
Amaturenbrettes befestigt und eine Ende der Kolbenstange, das von
der Öffnung
an der anderen Stirnseite des Zylinders vorsteht, ist an der Seite
des Handschuhfachdeckels befestigt. Falls der Handschuhfachdeckel
in Öffnungsrichtung
bewegt wird, wird die Kolbenstange teilweise aus dem Zylinder herausgezogen,
so daß der
Kolben in dem Zylinder in dieselbe Richtung bewegt wird. Dabei wird
der Handschuhfachdeckel infolge des Strömungswiderstandes der Luft,
die durch den Durchgang strömt,
gezielt langsam in den Öffnungszustand
bewegt. Dabei wird die Anschlußnut
durch die Bewegung des ersten O-Ringes in der Nutausnehmung geschlossen.
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Wenn die Handschuhfachklappe in ihre Schließrichtung
bewegt wird, wird die Kolbenstange allmählich in den Zylinder hineingedrückt, so
daß der Kolben
in dem Zylinder in dieselbe Richtung bewegt wird. Infolge dieser
Bewegung wird der erste O-Ring in
der Nutausnehmung verschoben, so daß die Anschlußnut freigegeben
wird und Luft aus dem Zylinder herausgelassen wird. Daher wird der
Kolben leichtgängig
in entgegengesetzter Richtung in den Zylinder hineinbewegt, so daß der Vorgang
des Schließens
der Handschuhfachklappe erleichtert.
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Bei einem solchen herkömmlichen
Luftdämpfer
wird jedoch selbst dann ein zweiter O-Ring als Dichtbauteil benötigt, wenn
die Kappe an der Öffnung
an der ersten Stirnseite befestigt ist. Um ein Ein-Weg-System sicherzustellen
muß ferner
der erste O-Ring als Dichtbauteil bewegbar in die Nutausnehmung
des Kolbens eingesetzt sein. Das bedeutet, daß zwei O-Ringe erforderlich
sind und der Gesamtaufbau dementsprechend kompliziert ist und daher
der Montagevorgang aufwendig wird. Insbesondere kann der Luftdämpfer dann,
wenn der in die Nutausnehmung eingesetzte erste O-Ring in eine schiefe
Lage bewegt wird, nicht mehr problemlos betätigt werden.
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Aus
EP 562 284 A1 ist ein Luftdämpfer bekannt,
der einen Zylinder, der an den Stirnseiten mit Öffnungen versehen ist, von
denen die erste Öffnung mit
einer Dichtfläche
versehen ist, und einen Kolben aufweist, der in dem Zylinder in
Axialrichtung bewegbar ist, wobei durch Bewegungen des Kolbens eine Druckänderung
in dem Zylinder hervorrufbar ist. Ferner ist eine Ventilanordnung
auf der ersten Öffnung des
Zylinders vorgesehen, wobei die Ventilanordnung aus einer Halteplatte,
einer Luftfilterplatte, einer Feder und einer Sitzventilplatte zusammengesetzt ist.
Die Halteplatte weist einen Eingriffsabschnitt auf, der an dem Zylinder
befestigt ist, die Sitzventilplatte weist einen Dichtflansch auf,
der mit der Dichtfläche des
Zylinders kontaktierbar oder von dieser entfernbar ist, und von
der Luftfilterplatte, die von der Halteplatte festgelegt wird, wird
die erste Öffnung
des Zylinders abgedeckt. Ferner ist die Sitzventilplatte auf eine
Druckänderung
hin bewegbar, die durch eine Bewegung des Kolbens hervorgerufen
wird, wodurch der Dichtflansch der Sitzventilplatte gegen die Kraft der
Feder zwischen einem Zustand, in dem der Dichtflansch der Sitzventilplatte
mit der Dichtfläche
des Zylinders in Kontakt ist, und einem Zustand bewegt wird, in
dem der Dichtflansch der Sitzventilplatte von der Dichtfläche des
Zylinders getrennt ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
einen kostengünstigen
Luftdämpfer
zu schaffen, bei dem der Montageaufwand gering ist, bei dem keine Mehrzahl
von O-Ringen erforderlich ist, ein einfacher Aufbau gewährleistet
ist, und bei dem eine zuverlässiger
Betrieb ermöglicht
ist.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst mit einem
Luftdämpfer,
aufweisend: einen Zylinder, der an den Stirnseiten mit
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Öffnungen
versehen ist, von denen die erste Öffnung mit einer Dichtfläche ausgebildet
ist; einen Kolben, der in dem Zylinder, in Axialrichtung derart bewegbar
ist, daß der
Druck in dem Zylinder veränderbar
ist; und eine Kappe, die auf der ersten Öffnung des Zylinders vorgesehen
ist.
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Die Kappe ist aus einem Elastomer-Material einstöckig geformt
und weist einen Eingriffsabschnitt, der an dem Zylinder befestigt
ist, einen Dichtflansch, der mit der Dichtfläche des Zylinders kontaktierbar oder
von dieser entfernbar ist, und eine Verschlußgrundplatte zum Verschließen der
ersten Öffnung des
Zylinders auf, wobei mindestens ein Teil der Kappe auf eine Druckänderung
hin bewegbar ist, die durch eine Bewegung des Kolbens hervorgerufen wird,
so dass der Dichtflansch der Kappe zwischen einem Zustand, in dem
der Dichtflansch mit der Dichtfläche
des Zylinders in Kontakt ist, und einem Zustand, in dem der Dichtflansch
von der Dichtfläche des
Zylinders getrennt ist, hin- und herbewegt wird.
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Mit dem oben genannten Aufbau wird
ein sogenannter Luftdämpfer
vom Ein-Weg-Typ geschaffen, der für eine verläßliche und gleichzeitig einfache und
bequeme Betätigung
geeignet ist, bei der die Anzahl der Teile reduziert ist, die Montage
einfach ist und die Kosten vermindert sind.
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Im Detail kann die Dichtfläche des
Zylinders erfindungsgemäß eine ringförmige Oberfläche sein, die
sich in Diametralrichtung des Zylinders erstreckt. Der Zylinder
kann ferner einen Verlängerungszylinderteil
aufweisen, der sich entlang der Axialrichtung des Zylinders über die
Dichtfläche
hinaus zu der Kappe hin erstreckt. Die Grundplatte der Kappe ist
an dem Verlängerungszylinderteil
des Zylinders befestigt ist und der Dichtflansch erstreckt sich
von der Grundplatte ausgehend in axialer Richtung des Zylinders
zu der Dichtfläche
hin, und steht in Diametralrichtung des Zylinders nach außen hin
vor.
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Mit dem oben beschriebenen Aufbau
wird ein Luftdämpfer
vom Ein Weg-Typ verwirklicht, bei dem die Luft in dem Zylinder unter
definierten Umständen eingeschlossen
ist und unter definierten Umständen freigegeben
wird.
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Im einzelnen erstreckt sich die Dichtfläche in einer
Richtung senkrecht zu der Axialrichtung des Zylinders.
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Ferner kann erfindungsgemäß der Verlängerungszylinderteil
des Zylinders mit einer Eingriffslochausnehmung versehen sein. Die
Kappe kann an ihrem Umfang mit einem Eingriffsansatz versehen sein,
der bewegbar in die Eingriffslochausnehmung eingesetzt werden kann,
so daß die
Grundplatte mit dem Dichtungsflansch entlang der Axialrichtung des Zylinders
innerhalb eines Bereichs des Verlängerungszylinderteils des Zylinders,
auf eine durch die Bewegung des Kolbens hervorgerufene Druckveränderung
hin- und herbewegt wird.
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Weil die Eingriffslochausnehmung
die Bewegung des Eingriffsansatzes der Grundplatte beschränkt, ist
auch die Bewegung der Kappe entsprechend beschränkt, und es ist daher möglich, wirksam zu
verhindern, daß der
Dichtflansch gegen die Dichtfläche
gedrückt
wird, was eine Materialermüdung
des Dichtflansches verursachen könnte.
Weil sich der Dichtflansch, wenn sich der Eingriffsansatz der Grundplatte
in der Eingriffslochausnehmung bewegt, zusammen mit der Kappe bewegt,
ist es möglich,
Vibrationen oder Lärm
wirksam zu unterdrücken,
die meist dadurch erzeugt werden, wenn der Dichtflansch sich alleine
bewegt.
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Bevorzugt weist erfindungsgemäße Luftdämpfer zwischen
dem Zylinder und der Grundplatte eine Einrichtung auf, in der die
Stellung der Grundplatte festgelegt ist, in der der Abstand der
Grundplatte zur Dichtfläche
begrenzt ist, so dass der Anpresdruck des Dichtflansches gegen die
Dichtfläche
begrenzt wird.
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Erfindungsgemäß kann der Luftdämpfer als Dichtfläche des
Zylinders eine ringförmige
Oberfläche
aufweisen, die sich in Diametralrichtung des Zylinders erstreckt.
Der Zylinder kann einen Verlängerungsteil
aufweisen, der sich entlang der Axialrichtung des Zylinders zu der
Kappe hin über
die Dichtfläche
hinaus erstreckt.
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Die Kappe kann einen elastisch verformbaren
Abschnitt aufweisen, der zwischen dem Eingriffsabschnitt und dem
Dichtflansch angeordnet ist und der ausdehnbar und zusammendrückbar ist.
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Dadurch kann in dem erfindungsgemäßen Luftdämpfer vom
Ein-Weg-Typ Luft
bei einer Betätigung
in die eine Richtung zuverlässig
abgeschlossen werden und bei einer Betätigung in die andere Richtung
die Luft zuverlässig
aus dem Zylinder herausgelassen werden.
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Die Dichtfläche erstreckt sich in einer
Richtung senkrecht zu der Axialrichtung des Zylinders.
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Bevorzugt kann der Verlängerungsteil
des Zylinders ein Verlängerungszylinderteil
ein, der elastisch verformbare Abschnitt der Kappe kann einen mit
der Umgebung in Verbindung stehenden Raum zwischen dem elastisch
verformbaren Abschnitt und dem Verlängerungszylinderteil des Zylinders
definieren, und die
Verschlußgrundplatte
der Kappe kann im Verhältnis
zu dem elastisch verformbaren Abschnitt an der Seite des Eingriffsabschnitts
vorgesehen sein. Dadurch wird sichergestellt, daß Luft in dem Zylinder sowohl
bei einer Betätigung
in die eine Richtung verläßlich abgeschlossen,
als auch bei einer Betätigung
in die andere Richtung aus diesem kontrolliert herausgelassen werden
kann.
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Gemäß einer alternativen Ausführungsform der
Erfindung ist der Verlängerungsteil
des Zylinders ein Verlängerungszylinderteil,
der elastisch verformbare Abschnitt der Kappe definiert einen mit
der Umgebung in Verbindung stehenden Raum zwischen dem elastischen
Verformungsabschnitts und dem Verlängerungszylinderteil des Zylinders,
und die Verschlußgrundplatte
der Kappe ist im Verhältnis
zu dem elastisch verformbaren Abschnitt an der Seite des Dichtflansches
vorgesehen. Auf diese Weise kann Luft in dem Zylinder bei einer
Betätigung
in die eine Richtung noch zuverlässiger
abgeschlossen werden, kann außerdem
bei einer Betätigung
in die andere Richtung noch kontrollierter herausgelassen werden und
von Anfang an wird eine exakte Dämpfkraft
erzeugt.
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Bevorzugt weist der Kolben einen
Vorsprung auf, der geeignet ist, auf eine Bewegung des Kolbens hin
unter Ausfüllen
des Innenraums der Kappe in die Kappe hineingeschoben zu werden.
Dadurch wird bereits von Anfang an eine exakte Dämpfkraft erzeugt.
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Bevorzugt sind der Zylinder, der
Kolben und die Kappe aus einem thermoplastischen Elastomer hergestellt
und das für
der Zylinder verwendete thermoplastische Elastomer weist eine Ölkomponente auf,
damit eine bessere Betätigung
erreicht wird.
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Ferner wird bevorzugt, daß der Zylinder,
der Kolben und die Kappe aus einem thermoplastischen Elastomer gefertigt
sind und das für
die Kappe verwendete thermoplastische Elastomer weicher ist als das
für den
Kolben verwendete, weil dies für
eine bessere Betätigung
sorgt.
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Erfindungsgemäß kann der Kolben ferner zum
Abdichten des Kontaktes zwischen Kolben und Zylinder einen Dichtvorsprung
aufweisen, wobei der Außendurchmesser
des Dichtvorsprungs größer ist als
der Innendurchmesser des Zylinders.
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Dabei kann erfindungsgemäß im inneren
Bereich des mit dem Dichtvorsprung versehenen Kolbens eine Ausnehmung
vorgesehen sein, so daß der Dichtvorsprung
besser elastisch verformbar ist, und dadurch eine noch bessere Dichtcharakteristik
erhalten werden kann.
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Bevorzugt hat der Dichtvorsprung
eine ringförmige
Gestalt.
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Weiter bevorzugt weist bei dem erfindungsgemäßen Luftdämpfer der
Kolben eine Kolbenstange auf, die ein Montageloch und einen kreuzförmigen Querschnitt
aufweist, und im Bereich des Montagelochs der Kolbenstange ist die
Kolbenstange vorzugsweise dicker als im Bereich mit dem kreuzförmigen Querschnitt.
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In den beigefügten Zeichnungen ist:
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1 eine
perspektivische Explosionsdarstellung, die den Aufbau einer ersten
Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Luftdämpfers zeigt;
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2 eine
Schnittdarstellung eines Zylinders des Luftdämpfers gemäß der ersten Ausführungsform;
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3 eine
Schnittdarstellung eines Kolbens des Luftdämpfers der ersten Ausführungsform;
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4 eine
Schnittdarstellung einer Kappe des Luftdämpfers gemäß der ersten Ausführungsform;
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5 eine
Schnittdarstellung eines zusammengebauten Luftdämpfers gemäß der ersten Ausführungsform;
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6 eine
vergrößerte Schnittdarstellung
eines wesentlichen Teils des Luftdämpfer gemäß der ersten Ausführungsform
in dem Zustand, in dem Luft in den Zylinder eingeströmt ist,
so daß ein
Dämpfeffekt
erhalten wird;
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7 eine
vergrößerte Schnittdarstellung
eines wesentlichen Teils des Luftdämpfers gemäß der ersten Ausführungsform
in dem Zustand, in dem Luft aus dem Zylinder hinausgelassen ist;
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8 eine
perspektivische Explosionsdarstellung, die den Aufbau gemäß einer
zweiten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Luftdämpfers zeigt;
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9 eine
Schnittdarstellung des Zylinders des Luftdämpfers nach der zweiten Ausführungsform;
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10 eine
Schnittdarstellung der Kappe des Luftdämpfers der zweiten Ausführungsform;
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11 eine
Schnittdarstellung des Luftdämpfers
gemäß der zweiten
Ausführungsform
in zusammengesetztem Zustand;
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12 eine
vergrößerte Schnittdarstellung eines
wesentlichen Teils des Luftdämpfers
gemäß der zweiten
Ausführungsform
im zusammengesetzten Zustand;
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13 eine
vergrößerte Schnittdarstellung eines
wesentlichen Teils des Luftdämpfers
gemäß der zweiten
Ausführungsform,
wobei ein Zustand gezeigt ist, in dem Luft in den Zylinder hineingeströmt ist,
so daß ein
Dämpfungseffekt
erhalten wird;
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14 eine
vergrößerte Schnittdarstellung eines
wesentlichen Teils des Luftdämpfers
gemäß der zweiten
Ausführungsform,
wobei ein Zustand gezeigt ist, in dem Luft aus dem Zylinder in die
Umgebung herausgelassen wird;
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15 eine
vergrößerte Schnittdarstellung eines
wesentlichen Teils einer Alternative des Luftdämpfers gemäß der zweiten Ausführungsform;
und
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16 eine
vergrößerte Schnittdarstellung eines
wesentlichen Teils des Aufbaus einer dritten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Luftdämpfers.
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Ausführungsformen der Erfindung
werden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
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Es wird zunächst eine erste Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Luftdämpfers beschrieben.
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Wie aus 1 ersichtlich ist, weist der Luftdämpfer gemäß der ersten
Ausführungsform
einen Zylinder 1, dessen Stirnseiten offen sind, einen
Kolben 2, der in dem Zylinder 1 bewegbar ist,
und eine Kappe 3 zum Verschließen der ersten der Öffnungen des
Zylinders 1 auf.
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Der Zylinder 1 ist einstückig aus
einem thermoplastischen Elastomer einschließlich einer Ölkomponente
gefertigt. Wie auch aus 2 ersichtlich
ist, ist als Dichtfläche
ein ringförmiger
Dichtabsatz 4 im Inneren des Zylinders 1 auf der
Seite der ersten Öffnung 1a ausgebildet.
Ein Verlängerungszylinder 5 mit einem
geringfügig
größeren Durchmesser
als die übrige
Umfangsfläche
des Zylinders 1 ist derart angeformt, daß er sich
von außerhalb
des äußeren Randes
des Dichtabsatzes 4 in der Axialrichtung des Zylinders 1 erstreckt.
Eine Mehrzahl von Eingriffslochausnehmungen 6 und eine
Mehrzahl von Kerbausnehmungen 7 sind abwechselnd und äquidistant in
dem Verlängerungszylinder 5 vorgesehen.
Der Durchmesser der anderen Öffnung 1b ist
dagegen kleiner als der Durchmesser der übrigen inneren Umfangsfläche des
Zylinders 1, so daß eine
Kolbenstange 9 eingesetzt werden kann. Das heißt, in dem
Zylinder 1 ist ein Durchmesserverhältnis von ?A>?B>?C vorgesehen.
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Der Kolben 2 ist einstückig mit
der Kolbenstange 9 ausgebildet, wobei beide aus einem thermoplastischen
Elastomer gefertigt sind, in dem nicht gezielt eine Ölkomponente
vorhanden ist. Wie genauer aus 3 ersichtlich
ist, ist ein ringförmiger Dichtvorsprung 11 mit
einem Durchmesser geringfügig
größer als
der Durchmesser ϕB in dem Zylinder 1 und mit einer
Tropfenform einstückig
am Umfang eines tellerförmigen
Teils 10 des Kolbens 2 angeformt. Das Stirnende
des tellerförmigen
Teils 10 weist eine Ausnehmung auf, um die Verbiegbarkeit
des ringförmigen
Dichtvorsprungs 11 zu erhöhen. Ferner hat die Kolbenstange 9 in
ihrem zentralen Abschnitt einen kreuzförmigen Querschnitt und weist
an ihrem Ende ein Montageloch 12 auf, wobei der Endbereich
dicker ausgebildet ist als der Bereich mit dem kreuzförmigen Querschnitt,
um die notwendige Steifigkeit zu erhalten. Das bedeutet, der ringförmige Dichtvorsprung 11 ersetzt
den herkömmlichen
O-Ring. Der ringförmige
Dichtvorsprung 11 kann leicht gebogen werden, so daß eine Gleitbewegung
zwischen dem tellerförmigen
Teil 10 des Kolbens 2 und der inneren Umfangsoberfläche des
Zylinders 1 bei gleichzeitiger Abdichtung möglich ist.
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Die Kappe 3 ist einstückig aus
einem thermoplastischen Elastomer hergestellt, das weicher ist als das
des Kolbens 2. Wie aus 4 ersichtlich
ist, weist die Kappe 3 eine tellerförmige Grundplatte 13 auf,
die beweglich an der Seite des Verlängerungszylinders 5 des
Zylinders 1 befestigt ist, und ein ringförmiger Dichtflansch 14 erstreckt
sich von der tellerförmigen
Grundplatte 13 ausgehend, so daß er in radialer Richtung davon
vorsteht. Die tellerförmige
Grundplatte 13 ist von einem Durchgang 15 durchsetzt
und ist an ihrer Umfangsfläche
mit Eingriffsansätzen 16 zum
Einsetzen in die Eingriffslochausnehmungen 6 ausgebildet,
und mit Positionieransätzen 17 zum
Eingreifen in die Kerbausnehmungen 7 des Zylinders 1, so
daß der
Dichtflansch 14 auf eine von der Bewegung des Kolbens 2 in
dem Zylinder 1 verursachte Druckvariation hin mit dem Dichtungsabsatz 4 des Zylinderstücks in Kontakt
gebracht bzw. von diesem getrennt wird.
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Wenn der Luftdämpfer mit dem oben beschriebenen
aufbau zusammenmontiert wird, werden zuerst die Kolbenstange 9 und
der Kolben 2 in den Zylinder 1 durch die erste Öffnung 1a eingesetzt
und wird dann die Kappe 3 in das Verlängerungszylinder 5 hineingedrückt, während Positionieransätze 17 jeweils
in den entsprechenden in dem Zylinder 1 ausgebildeten Kerbausnehmungen 7 platziert
werden. Dann werden die Eingriffsansätze 16 der Kappe 3 in die
jeweiligen in dem Verlängerungszylinder 5 ausgebildeten
Eingriffslochausnehmungen 6 eingesetzt. Durch diesen Arbeitsablauf
wird, wie aus 5 ersichtlich
ist, ohne jede Schwierigkeit ein Luftdämpfer vom sogenannten Ein-Weg-Typ
mit einem einfachen Aufbau zusammengesetzt.
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Im zusammengesetzten Zustand kann
die tellerförmige
Grundplatte 13 der Kappe 3 innerhalb des Bereichs
der Eingriffslochausnehmungen 6 des Verlängerungszylinders 5 in
die beide Richtungen in Axialrichtung des Zylinders 1 bewegt
werden, d.h. in eine Richtung, um den Kolben 2 in den Zylinder 1 hineinzudrücken, und
in eine Richtung, um den Kolben 2 herauszuziehen, während die
Eingriffsansätze 16 in
die Eingriffslochausnehmungen 6 des Zylinders 1 eingesetzt
bleiben. Außerdem
ist der Dichtflansch 14 der Kappe 3 mit dem Dichtabsatz 4 des
Zylinderstücks 1 in
einer Art von sogenannter Nullberührung in Kontakt, d.h. ohne
daß eine
Pressung der Bauteile erfolgt
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Wenn der Luftdämpfer gemäß dieser Ausführungsform
in dem Handschuhfach eines Automobils genutzt wird, kann der Zylinder 1 mittels
eines Befestigungsbauteils 8 schwenkbar an der Seite eines
Amaturenbretts des Fahrzeugs befestigt werden und die Kolbenstange 9 kann
mittels eines Montagelochs 12, das an einem Ende der Kolbenstange 9 ausgebildet
ist, schwenkbar an der Seite der Handschuhfachklappe befestigt werden.
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Wenn die Handschuhfachklappe in Öffnungsrichtung
bewegt wird, wird die Kolbenstange 9 allmählich aus
dem Zylinder 1 herausgezogen und der Kolben 2 wird
bewegt und aus dem Zylinder 1 herausgezogen. Zu diesem
Zeitpunkt wird, wie aus 6 mit
einem die Bewegungsrichtung anzeigenden Pfeil ersichtlich ist, die
tellerförmige
Grundplatte 13 der Kappe 3 um einen Abstand H
bewegt, bis der Eingriffsansatz 16 infolge der Druckveränderung in dem
Zylinder 1 gegen einen Rand der Eingriffslochausnehmung 6 des
Verlängerungszylinders 5 schlägt und der
Dichtflansch 14 gleich einer Saugscheibe voll auf dem Dichtabsatz 4 des
Zylinders 1 aufsitzt. Infolgedessen fließt Luft
nur über
den Durchgang 15 in den Zylinder 1, wodurch der
Dämpfungseffekt
zustandekommt, so daß die
Handschuhfachklappe sich langsam in ihren geöffneten Zustand bewegt.
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Da die Eingriffsansätze 16,
die an der tellerförmigen
Grundplatte 13 der Kappe 3 angeformt sind, in
den Eingriffslochausnehmungen 6 des Verlängerungszylinders 5 bewegt
werden, bis die Bewegungen der Eingriffsansätze 16 von den Rändern der Eingriffslochausnehmungen 6 gestoppt
werden, wird dabei der Dichtflansch 14 infolge dieser Stopwirkung nicht
mehr als notwendig gegen den Dichtabsatz 4 gedrückt, und
es ist daher möglich,
zu verhindern, daß der
Dichtflansch 14 eine Materialermüdung erleidet.
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Wenn die Handschuhfachklappe in die Schließrichtung
bewegt wird, wird die Kolbenstange 9 allmählich in
den Zylinder 1 hineingedrückt, und der Kolben 2 wird
ebenfalls bewegt und in der Zylinder 1 hineingeschoben.
Dabei wird, wie aus 7 mit
einem die Bewegungsrichtung anzeigenden Pfeil ersichtlich ist, die
tellerförmige
Grundplatte 13 der Kappe 3 in dem Verlängerungszylinder 5 in
die entgegengesetzte Richtung bewegt, wobei die Bewegung der Eingriffsansätze 16 dadurch
beschränkt
wird, wenn die Eingriffsansätze 16,
die an der tellerförmigen Grundplatte 13 ausgebildet
sind, infolge der in dem Zylinder 1 angesammelten Luft,
d.h. infolge der Druckveränderung
in dem Zylinder 1 gegen die entgegengesetzten Ränder der
Eingriffslochausnehmungen 6 des Verlängerungszylinders 5 stoßen. Dann
wird der Dichtflansch 14 um eine Entfernung W von dem Dichtabsatz 4 entfernt,
so daß die
in dem Zylinder 1 gespeicherte Luft mit den Eingriffslochausnehmungen 6 und
dem Durchgang 15 in Verbindung gebracht wird, so daß die gespeicherte
Luft nach außen
abgelassen wird und daher der Kolben 2 ohne wesentlichen
Widerstand zurück
in die Ausgangsposition gebracht werden kann.
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Somit wird ein leichtes Durchführen des Schließevorgangs
ermöglicht.
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Wenn die in dem Zylinder 1 angesammelte Luft
freigelassen wird, erfolgt dies nicht nur aufgrund einer elastischen
Verformung des Dichtflansches 14, sondern der Dichtflansch 14 wird
von dem Dichtabsatz 4 des Zylinders 1 wegbewegt,
im wesentlichen gemeinsam mit der Bewegung der tellerförmigen Grundplatte 13 der
Kappe 3. Somit wird die Möglichkeit, daß der Dichtflansch 14 selbst
vibriert und infolge seiner elastischen Verformung Lärm produziert, erheblich
vermindert.
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Da der Zylinder 1 aus einem
thermoplastischen Elastomer mit einem Ölbestandteil hergestellt ist,
kann bei dieser Ausführungform
der Dichtvorsprung 11 des Kolbens 2 infolge der
Wirkung der enthaltenen Ölkomponente
reibungsarm in dem Zylinder 1 gleiten. Daher wird eine
ruhige Gleitbewegung nicht durch Störungen aufgrund einer Menge
von aufgebrachtem Gleitfett gehemmt, wie bei herkömmlichen Techniken.
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Da mittels des Dichtvorsprungs 11 des
Kolbens 2 zuverlässig
der Restverbleib von Luft zum Ende einer Kolbenbewegung des Zylinders 1 reduziert
werden kann, kann unmittelbar nach dem Startbetrieb des Luftdämpfers ein
höherer
Dämpfungseffekt
erwartet werden.
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Die zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luftdämpfers wird
beschrieben.
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Der grundsätzliche Aufau des Luftdämpfers gemäß der zweiten
Ausführungsform
ist derselbe wie der gemäß der ersten
Ausführungsform,
jedoch unterscheidet sich der Aufbau der Kappe und der detaillierte
Aufbau, der damit zusammenhängt.
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Wie aus 8 ersichtlich ist, weist der Luftdämpfer gemäß dieser
Ausführungsform
einen Zylinder 21, dessen Stirnseiten offen sind, einen
Kolben 2, der in dem Zylinder 21 bewegbar ist,
und eine Kappe 31 zum Verschließen der ersten der Öffnungen
des Zylinders 21 auf.
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Der Zylinder 21 ist aus
demselben Material und mit demselben Verfahren gefertigt, wie der
Zylinder 1 gemäß der ersten
Ausführungsform.
Wie aus 9 genauer ersichtlich
ist, ist eine ringförmige Dichtfläche 24 auf
der Innenseite an der Seite der ersten Öffnung 21a des Zylinders 21 ausgebildet.
Ein Verlängerungszylinder 25 mit
einem Durchmesser geringfügig
größer als
der Durchmesser der übrigen inneren
Oberfläche
des Zylinders 21 ist derart ausgebildet, daß er sich
von dem äußeren Rand
der Dichtfläche 24 in
Axialrichtung des Zylinder 21 erstreckt, und eine Mehrzahl
von Eingriffslochausnehmungen 26 sowie ein Verbindungsfenster 27 sind
in dem Verlängerungszylinder 25 ausgebildet.
Der Durchmesser der anderen Öffnung 21b ist
kleiner als der allgemeine Innendurchmesser des Zylinders 1,
so daß eine
Kolbenstange 9 eingesetzt werden kann. Die Verhältnisse
zwischen dem inneren Durchmesser des Verlängerungszylinders 25 des
Zylinders 21, dem Durchmesser der allgemeinen Innenfläche des Zylinders 21 und
dem Durchmesser der Durchgangsbohrung in der Öffnung 21b am anderen
Ende des Zylinders 21 sind jeweils dieselben wie gemäß der ersten
Ausführungsform.
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Wie ferner aus 10 ersichtlich ist, ist die Kappe 31 aus
demselben Material und auf die gleiche Weise hergestellt, wie die
Kappe 3 gemäß der ersten
Ausführungsform.
Die Kappe 31 weist einen tellerförmigen Eingriffsteil 33,
der an seinem Umfangsrand mit einer Mehrzahl von Eingriffsansätzen 34 ausgebildet
ist, eine Verschlußgrundplatte 35,
die innerhalb des Eingriffsteils 33 ausgebildet ist und
von einer Durchgangsöffnung 36 durchtreten
ist, zum Verschließen
der ersten Öffnung 21a des
Zylinders 21, einen ringförmigen Dichtflansch 37 zum
Treten in Kontakt mit und außer
Kontakt mit der Dichtfläche 24 des
Zylinders 21, und einen elastisch verformbaren Teil 38 auf,
der geeignet ist, sich auszudehnen und zusammenzuziehen und zwischen
dem Dichtflansch 37 und dem Eingriffsteil 33 angeordnet
ist. Durch Einsetzen der Mehrzahl von Eingriffsansätzen 34 in
die Eingriffslochausnehmungen 26, die in dem Verlängerungszylinder 25 des
Zylinders 21 ausgebildet sind, wird der Eingriffsteil 33 an
der Seite des Verlängerungszylinders 25 an
dem Zylinder 21 befestigt. Falls sich der faltenbalgartige
elastisch verformbare Teil 38 infolge einer Druckveränderung
auf eine Bewegung des Kolbens 2 in dem Zylinder 21 hin
ausdehnt und zusammenzieht, wird der Dichtflansch 37 bewegt,
so daß der
Dichtflansch 37 mit der Dichtfläche 24 des Zylinders 21 in
Kontakt tritt bzw. der Kontakt mit dieser aufgehoben wird.
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Nachdem die Kolbenstange 9 und
der Kolben 2 von der Seite der ersten Öffnung 21a aus in den
Zylinder 21 eingesetzt sind, wird das Eingriffsteil 33 auch
bei dieser Ausführungsform,
wenn die Eingriffsansätze 34,
die auf dem Eingriffsteil 33 der Kappe 31 ausgebildet
sind, in die Eingriffslochausnehmungen 26, die in dem Verlängerungszylinder 25 des Zylinders 21 ausgebildet
sind, eingreifen, verläßlich an
der Seite des Verlängerungszylinders 25 befestigt.
Wie aus 11 ersichtlich
ist, kann der Luftdämpfer
vom Ein-Weg-Typ mit seinem einfachen Aufbau auf extrem einfache
Weise zusammengebaut werden.
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Wie auch aus 12 ersichtlich ist, wird in dem zusammengebauten
Zustand die Faltenbalg-Gestalt des elastisch verformbaren Teils 38 nicht
verformt, der Dichtflansch 37 der Kappe 31 tritt nicht
in Kontakt mit der Dichtfläche 24 des
Zylinders 21 und ein ausreichend kleiner Abstand L zwischen dem
Dichtflansch 37 und der Dichtfläche 24 wird aufrechterhalten,
daß eine
Druckdifferenz erzeugt wird, wenn der Luftdämpfer benutzt wird.
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Wenn der Luftdämpfer gemäß dieser Ausführungsform
für das
Handschuhfach eines Automobils verwendet wird, kann wie bei der
ersten Ausführungsform
der Zylinder 21 über
ein Befestigungsteil 28 schwenkbar an der Seite des Amaturenbretts
des Automobils angebracht werden und die Kolbenstange 9 kann
mittels eines Montageloches 12 schwenkbar an der Seite
der Handschuhfachklappe befestigt werden.
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Wenn die Handschuhfachklappe in ihre Öffnungsrichtung
bewegt wird, wird die Kolbenstange 9 allmählich aus
dem Zylinder 21 herausgezogen, und der Kolben 2 wird
bewegt und wird aus dem Zylinder 21 herausgezogen. Dabei
wirkt, wie aus der 13 mit
einem die Bewegungsrichtung anzeigenden Pfeil ersichtlich ist, eine
Druckveränderung
in dem Zylinder 21 auf den Dichtflansch 37, der
einen größeren Durchmesser
aufweist als der Hauptinnenfläche
des Zylinders 21 und einen großen Umfang hat, und der faltenbalgartige
elastisch verformbare Teil 38 wird elastisch gedehnt, so
daß die
Dichtfläche 37 derart bewegt
wird, daß der
Dichtflansch 37 gleich einer Saugscheibe vollständig auf
die Dichtfläche 24 des Zylinders 21 aufgesetzt
wird. Daher fließt
Luft nur über
die Durchgangsöffung 36 in
den Zylinder 21, wodurch der Dämpfungseffekt erreicht wird,
so daß die
Handschuhfachklappe langsam in ihren Öffnungszustand bewegt werden
kann. Wenn schließlich
die Bewegung des Kolbens 2 zum Stoppen kommt, wird wie
vorher zwischen dem Dichtflansch 37 und der Dichtfläche 24 ein
Abstand L hergestellt, wie aus 12 ersichtlich
ist, weil die Faltenbalg-Gestalt des elastisch verformbaren Teils 38 wieder
ihren Ausgangszustand einnimmt.
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Wenn dahingegen die Handschuhfachklappe
in ihre Schließrichtung
bewegt wird, wird die Kolbenstange 9 dementsprechend allmählich in
den Zylinder 21 hineingedrückt und der Kolben 3 wird
ebenfalls bewegt und in den Zylinder 21 hineingedrückt. Wenn
dies passiert, wird als erstes ein Teil der in dem Zylinder 21 angesammelten
Luft über
das Verbindungsfenster 27 des Verlängerungszylinders 25 und über den
Spielraum L zwischen dem Dichtflansch 37 und der Dichtfläche 24 nach
außen
freigelassen.
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Wenn die Bewegungsgeschwindigkeit
des Kolbens 2 erhöht
wird, zieht sich der elastisch verformbare Teil 38 gegenüber dem
Ausgangszustand, wie aus 14 ersichtlich
ist, weiter zusammen, so daß der
zwischen dem Dichtflansch 37 und der Dichtfläche 24 vorhandene
Spielraum L vergrößert wird. Somit
wird die in dem Zylinder 21 angesammelte Luft wirkungsvoller
nach außen
freigelassen, so daß sich der
Kolben 2 ohne wesentlichen Widerstand in die Originalposition
zurückbewegen kann.
Dadurch wird ein widerstandsarmer und gleichmäßiger Vorgang des Schließens der
Handschuhfachklappe ermöglicht.
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Wie bei der ersten Ausführungsform
wird bei dieser zweiten Ausführungsform
mit großer
Wahrscheinlichkeit unmittelbar nach dem Betätigungsbeginn ein erhöhter Dämpfungseffekt
erreicht, obwohl die freie Stirnfläche des tellerförmigen Teils 10 des Kolbens 2 eine
einfache Ausnehmung aufweist, falls innerhalb der einfachen Ausnehmung
einstöckig
mit dem Kolben 2 ein Vorsprung 9a vorgesehen ist,
der in den elastisch verformbaren Teil 28 der Kappe 31 hineinragt,
wie aus 15 ersichtlich
ist, weil dadurch die in dem elastisch verformbaren Teil 38 verbleibende
Restmenge von Luft so gering wie möglich gehalten wird.
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Schließlich wird ein Luftdämpfer gemäß einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung beschrieben.
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Im wesentlichen weist die dritte
Ausführungsform
den gleichen Aufbau auf wie die zweite Ausführungsform. Bei der zweiten
Ausführungsform ist
die jedoch die Verschlußgrundplatte 35 der
Kappe 31 an der Seite des Eingriffsteils 33 des
elastisch verformbaren Teils 38 vorgesehen. Bei der dritten
Ausführungsform
ist, wie aus 16 ersichtlich
ist, dahingegen eine Verschlußgrundplatte 45 einer
Kappe 41 an der Seite des elastisch verformbaren Teils 48 vorgesehen,
an der der Dichtflansch 47 vorgesehen ist, und es ist in
der Verschlußgrundplatte 45 eine Durchgangsöffnung 46 vorgesehen.
Die übrigen Bauteile
der Kappe 41, nämlich
der Eingriffsteil 43, Eingriffsansätze 44, der Dichtflansch 47 und
der elastisch verformbare Teil 48 sind die gleichen wie
bei der zweiten Ausführungsform.
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Da die Verschlußgrundplatte 45 bei
dieser Ausführungsform
auf der Seite des Dichtflansches 47 vorgesehen ist, ist
es möglich,
den Restbestand an Luft am Ende des Hubes des Zylinders 21 erheblich zu
reduzieren. Eine Druckveränderung
infolge der Bewegung des Kolbens 2 in den Zylinder 21 wirkt
auf einen weiten Bereich der Verschlußgrundplatte 45, so
daß das
elastisch verformbare Teil 48 der Kappe 41 durch
eine größere Kraft
zusammengezogen wird. Wenn die Handschuhfachklappe in ihrer Öffnungsrichtung
bewegt wird, kann daher, weil der elastische verformbare Teil 48 der
Kappe 41 genug ausgedehnt werden kann, daß der Dichtflansch 47 in
großem Ausmaß bewegt
wird, eine zuverlässige
Abdichtung zwischen dem Zylinder 21 und der Dichtoberfläche 24 erreicht.
Selbst wenn der Dichtflansch 47 leicht abgenutzt ist, ist
die Wahrscheinlichkeit, daß die Dichteigenschaft
gestört
wird, extrem gering, da der Dichtflansch 27 sich infolge
der ausreichenden Ausdehnung des elastisch verformbaren Teils 48 eng
an die Dichtfläche 24 anlegen
kann.
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Wenn andererseits die Handschuhfachklappe
in ihrer Schließrichtung
bewegt wird, kann der elastisch verformbare Teil 48 der
Kappe 41 ausreichend zusammengezogen werden, um den Dichtflansch 47 um
ein großes
Ausmaß in
die entgegengesetzte Richtung zu bewegen. Dadurch kann der Spielraum
L zwischen dem Dichtflansch 47 und der Dichtfläche 24 einfach
vergrößert werden,
so daß Luft,
die in dem Zylinder 21 angesammelt ist, in großem Umfang
nach außen
gelassen wird. Auf diese Weise wird eine widerstandsarme Schließbetätigung der
Handschuhfachklappe sichergestellt.