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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen verbesserten, zylinderförmigen Luftdämpfer für den Einsatz
in zum Beispiel Handschuhfächern
für Kraftfahrzeuge.
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Ein
herkömmlicher
Luftdämpfer
dieser Bauart wird in der Japanischen, Gebrauchsmuster-Registrierungsschrift
Nr. 2557064 offenbart.
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Der
herkömmliche
Luftdämpfer,
nicht gezeigt in einer Figur, umfasst einen rohrförmigen Zylinder, wobei
beide Enden offen sind, einen Kolben, welcher im Zylinder beweglich
ist, wobei an diesen Kolben eine Anfangsschlinge einer Schnur gekoppelt
ist, eine Ventilvorrichtung, welche an einem Öffnungsende des Zylinders zum
Regeln eines Luftdurchgangs eingebaut ist, eine Führungskappe,
welche am anderen Öffnungsende
des Zylinders eingebaut ist und welche eine Führungswand für die Schnur
aufweist, und eine Druckschraubfeder, welche zwischen der Führungskappe
und dem Kolben im Zylinder zwischengelegt ist, um den Kolben elastisch
in die Richtung zu einem Ende des Zylinders vorzuspannen.
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Wenn
der Luftdämpfer
in einem Handschuhfach eines Kraftfahrzeugs eingesetzt wird, ist
der Zylinder an einer Armaturenbrettseite befestigt und das obere
Ende der Schnur, welches sich nach außen aus der Führungskappe
des Zylinders erstreckt, ist an einer Handschuhfachseite festgemacht.
Wenn das Handschuhfach in die Öffnungsrichtung
bewegt wird, wird die Schnur allmählich aus dem Zylinder herausgezogen
und der Kolben bewegt sich in dieselbe Richtung, während die
Druckschraubfeder gegen ihre elastische Vorspannkraft im Zylinder
zusammengedrückt
wird. Gleichzeitig fließt
Luft in den Zylinder über
die Ventilvorrichtung ein, was einen Dämpfungseffekt erzeugt. Dies
stellt sicher, dass sich das Handschuhfach allmählich in einen Öffnungszustand bewegt.
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Wenn
das Handschuhfach in einen Verschlusszustand bewegt wird, wird der
Kolben mit Kraft mit der Schnur in die Richtung des einen Endes des
Zylinders durch die elastische Vorspannkraft der Druckschraubfeder
zurückgeschoben
und die im Zylinder angesammelte Luft wird über die Ventilvorrichtung an
die Außenseite
freigegeben. Daraus ergibt sich, dass sich der Kolben schnell in
den Zylinder bewegt, was die Schließbewegung des Handschuhfachs
fördert.
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Wie
oben beschrieben, weist der herkömmliche
Luftdämpfer
den Vorteil auf, dass er eine sanfte Öffnungs/Schließbewegung
des Handschuhfachs sicherstellt. Er kann jedoch ein plötzlich auftretendes Anschlaggeräusch zum
Zeitpunkt der vollständigen Öffnung des
Handschuhfaches auf Grund einer Verringerung des Dämpfungseffekts,
wenn das Handschuhfach größere Abmessungen
aufweist und mehr wiegt oder sich nahe zur vollen Öffnungsposition
bewegt, gemäß einer
geometrischen Anordnung erzeugen, wo der Schwerpunkt des Handschuhfachdeckels
sich über.
den oberen Todpunkt einer feststehenden Drehachse in einer Richtung
bewegt, um sich weg von der Drehachse zu bewegen, so dass die Bewegungsgeschwindigkeit
des Handschuhfachdeckels sich schnell auf Grund der Beschleunigung oder
eines Anstiegs an Winkelmoment erhöht.
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EP-A-0
562 284 offenbart einen Luftdämpfer gemäß Oberbegriff
von Anspruch 1 hierin im Folgenden.
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Die
Erfindung wurde vor dem Hintergrund solcher Überlegungen erzielt.
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Es
ist erstrebenswert, einen Luftdämpfer
bereitzustellen, welcher das oben beschriebene Problem des herkömmlichen
Luftdämpfers
wirkungsvoll lösen
kann.
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Die
vorliegende Erfindung stellt einen Luftdämpfer bereit, umfassend:
einen
rohrförmigen
Zylinder mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende;
einen
Kolben, welcher im Zylinder in einer Längsrichtung bewegbar ist;
eine
erste Schraubfeder zum elastischen Vorspannen des Kolbens im Zylinder
in die Richtung des ersten Endes des Zylinders;
eine Schnur,
die mit einem Objekt, das geöffnet
werden kann, verbunden wird, um so eine dämpfende Wirkung, die durch
eine Bewegung des Kolbens erzeugt wird, auf das Objekt, das geöffnet werden kann,
zu übertragen;
gekennzeichnet
durch eine Welle, die einen Flansch aufweist, wobei die Welle gleitend
im Kolben im Zylinder eingepasst ist; und
eine zweite Schraubfeder,
welche zwischen dem Flansch der Welle und dem Kolben zwischengelegt ist
und innerhalb der ersten Schraubfeder liegt, wobei die zweite Schraubfeder
eine elastische Vorspannkraft auf den Kolben in die Richtung des
ersten Endes des rohrförmigen
Zylinders ausübt,
wenn der Kolben sich im letzteren Stadium der Bewegung in Richtung
des zweiten Endes des Zylinders befindet.
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Andere
bevorzugte Aspekte der Erfindung sind in den begleitenden Ansprüchen definiert.
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Eine
Ausführungsform
der Erfindung, welche hierin im Folgenden genauer beschrieben wird,
offenbart einen Luftdämpfer,
umfassend einen rohrförmigen
Zylinder mit einem ersten Öffnungsende
und einem zweiten Öffnungsende,
einen Kolben, welcher im Zylinder bewegbar ist, eine erste Schraubfeder, welche
den Kolben im Zylinder in die Richtung des ersten Endes des Zylinders
elastisch vorspannt, und eine Schnur zum Übertragen einer dämpfenden
Wirkung, die durch eine Bewegung des Kolbens erzeugt wird, auf ein
Objekt, das geöffnet
werden kann, eine Welle mit einem Flansch, welche gleitend im Kolben im
Zylinder eingepasst ist, und eine zweite Schraubfeder, welche zwischen
dem Flansch der Welle und dem Kolben zwischengelegt ist und innerhalb
der ersten Schraubfeder liegt, wobei die zweite Schraubfeder eine
elastische Vorspannkraft auf den Kolben in einem späteren Stadium
der Bewegung des Kolbens in Richtung des ersten Öffnungsendes des rohrförmigen Zylinders
ausübt.
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Auch
wenn ein zu öffnendes
Objekt mit vergrößerten Abmessungen
vorliegt oder sich in die vollständige Öffnungsposition
mit einer geometrischen Anordnung bewegt, wo der Schwerpunkt eines
gedämpften
Objekts (Handschuhfachdeckel) sich über den, oberen Todpunkt der
Drehachse in eine Richtung bewegt, um sich weg von der Drehachse
zu bewegen, übt
daher die zweite Schraubfeder die elastische Vorspannkraft aus,
als es auch die erste Schraubfeder in späteren Stadien des Bewegungsumfangs
des Kolbens tut. Daraus ergibt sich, dass die Bedenken vor dem Erzeugen
eines plötzlichen Anschlaggeräusches zum
Zeitpunkt der vollständigen Öffnung des
zu öffnenden
Objekts auf Grund der Verminderung der dämpfenden Wirkung sicher verhindert
werden können.
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Es
wird ein Haken im Kolben des Luftdämpfers zum Einhaken einer Anfangsschlinge
der Schnur darin bereitgestellt und ein Schlitz ist auf beiden Seiten
der Welle vorgesehen, zwischen welchen der Flansch zwischengelegt
ist, um so die Anfangsschlinge der Schnur eben dort hindurch zu
führen.
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Beim
Hineingleiten in den Kolben kann daher die Welle am störenden Eingreifen
mit der Anfangsschlinge der Schnur gehindert werden, was die Gleitbeziehung
mit dem Kolben erhält.
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Eine
abgeschrägte
Oberfläche
ist intern an einer Kante der Welle des Luftdämpfers bereitgestellt und ein
Anschlag ist auf einer Kappe vorgesehen, welche am zweiten Öffnungsende
des Zylinders angebracht ist, wobei der Anschlag gegen die abgeschrägte Oberfläche stößt.
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Wenn
die Kante der Welle gegen die Kappe durch die Bewegung des Kolbens
stößt, stößt daher die
abgeschrägte
Oberfläche,
welche innen an der Kante ausgebildet ist, gegen den Anschlag der
Kappe, wodurch die Kante der Welle durch Schlitze elastisch aufgeweitet
wird. Diese Struktur absorbiert den Stoß und verhindert die Erzeugung
des Aufprallgeräusches.
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Um
die vorliegende Erfindung gut verstehen zu können, wird nun eine Ausführungsform
derselben, welche als bloßes
Beispiel vorgestellt wird, mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen
beschrieben, wobei:
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1 eine
auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Luftdämpfers gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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2 eine
auseinandergezogene perspektivische Ansicht des Luftdämpfers ist,
welche die Beziehung eines Kolbens, einer zweiten Druckschraubfeder,
einer Welle und einer Schnur zueinander zeigt;
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3A, 3B, 3C und 3D erklärende Ansichten
des Luftdämpfers
sind, welche das Anbringen des Kolbens auf der Welle mittels der Schnur
zeigen;
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4 eine
perspektivische Ansicht ist, welche den zusammengesetzten Dämpfer in
seiner Gesamtheit zeigt;
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5A eine
Schnittansicht ist, welche den zusammengesetzten Dämpfer in
seiner Gesamtheit zeigt;
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5B eine
Schnittansicht ist, welche die Beziehung zwischen dem Kolben und
der Welle in 5A zeigt;
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6 eine
Schnittansicht ist, welche den Zustand zeigt, wo ein längerer rohrförmiger Körper der Welle
gegen eine Führungswand
einer Führungskappe
stößt;
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7A eine
Schnittansicht ist, welche den Zustand zeigt, wo die zweite Druckschraubfeder
zusammengedrückt
ist;
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7B eine
Schnittansicht ist, welche die Beziehung zwischen dem Kolben und
der Welle in 7A zeigt; und
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8 eine
vergrößerte erklärende Ansicht ist,
welche den Zustand zeigt, wo eine Kante des längeren rohrförmigen Körpers der
Welle gegen eine Kante der Führungswand
der Führungskappe
stößt.
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Wie
in 1 und 5 gezeigt, umfasst ein Luftdämpfer gemäß der Ausführungsform
einen rohrförmigen
Zylinder 1 mit gegenüberliegenden
offenen Enden, einen Kolben 2, welcher im Zylinder 1 bewegbar
ist, eine Endkappe 5 mit einem Ventil 4, welches geöffnet/geschlossen
für ein
Durchgangsloch 3 ist, welches wiederum am ersten Ende des
Zylinders 1 bereitgestellt ist, eine Führungskappe 6, welche
an einem zweiten Ende des Zylinders 1 eine Bewegung einer
Schnur 8 führt,
die später
beschrieben ist, eine erste Druckschraubfeder 7 eines größeren Durchmessers,
welche zwischen der Führungskappe 6 und dem
Kolben 2 im Zylinder 1 eingesetzt ist, um den Kolben 2 in
die Richtung des ersten Endes des Zylinders 1 vorzuspannen,
und eine Schnur 8, welche eine Dämpfungswirkung mit einer Bewegung des Kolbens 2 auf
ein zu öffnendes
Objekt wie ein Handschuhfach überträgt.
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Wie
in 2 gezeigt, umfasst der Luftdämpfer der vorliegenden Erfindung
des Weiteren eine Welle 9 mit einem ringförmigen Flansch 10,
welche verschiebbar in den Kolben 2 im Zylinder 1 eingepasst
ist, und eine zweite Druckschraubfeder 12 kleineren Durchmessers,
welche zwischen den ringförmigen
Flansch 10 der Welle 9 und dem Kolben 2 innerhalb
der ersten Druckschraubfeder 7 eingesetzt ist.
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Genauer
gesagt, weist der Kolben 2 einen hohlen Körper mit
einer Öffnung
auf, welche der Welle 9 gegenüber liegt, eine Hakenvertiefung 13 als
ein J-förmiger
Haken zum Einhaken einer Anfangsschlinge 8a der Schnur 8 in
der Nähe
der Öffnung und
eine Öffnung 14 zum
Bereitstellen eines Luftdurchgangs durch seine Bodenwand. Die Welle 9 weist
die rohrförmigen
Körper 9a und 9b auf,
welche den ringförmigen
Flansch 10 zwischen sich einschließen. Jeder der rohrförmigen Körper 9a und 9b weist ein
Paar Schlitze 11 auf, die einander in der Längsrichtung
gegenüber
liegen. Die zweite Druckschraubfeder 12 ist auf den kürzeren rohrförmigen Körper 9a aufgeschoben.
Eine abgeschrägte
Oberfläche 15 ist innen
an der Kante des längeren
rohrförmigen
Körpers 9b ausgebildet.
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Nun
mit Bezugnahme auf 3A bis 3D wird
der Zusammenbau des Kolbens 2 der zweiten Druckschraubfeder 12 und
der Welle 9 beschrieben.
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Zuerst
wird die Anfangsschlinge 8a der Schnur 8 in die
Hakenvertiefung 13 des Kolbens 2 eingehakt und
durch die Schlitze 11 gezogen, welche im längeren rohrförmigen Körper 9b der
Welle 9 ausgebildet sind. Auf der anderen Seite wird die
zweite Druckschraubfeder 12 auf den kürzeren rohrförmigen Körper 9a der
Welle 9 aufgeschoben. Dann wird das obere Ende des kürzeren rohrförmigen Körpers 9b der
Welle 9 in den hohlen Körper
des Kolbens 2 von seiner Öffnung aus mit einem Spiel
dazwischen eingesetzt. Die zweite Druckschraubfeder 12 ist
daher zwischen dem ringförmigen
Flansch 10 der Welle 9 und dem Öffnungsende
des Kolbens 2 zwischengefügt. In diesem Zustand ist die
Anfangsschlinge 8a der Schnur 8 am Fuße der Schlitze 11 des
längeren rohrförmigen Körpers 9b der
Welle 9 im Eingriff stehend eingespannt. Daher besteht
auch nicht die Gefahr, dass die elastische Vorspannkraft der zweiten Druckschraubfeder 12 den
Kolben 2 von der Welle 9 trennen könnte. Ein
Teil der Anfangsschlinge 8a der Schnur 8, welcher
in der Hakenvertiefung 13 des Kolbens 2 eingehakt
ist, läuft
durch die Schlitze 11 des kürzeren rohrförmigen Körpers 9a der
Welle 9. Daher gibt es für die Welle 9 kein
Hindernis, um in den Kolben 2 zu gleiten.
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Die
obigen zusammengefügten
Teile werden mit der ersten Druckschraubfeder 7, die auf
dem Umfang der Welle 9 aufgeschoben ist, in den Zylinder 1 vom
zweiten Öffnungsende
desselben eingeschoben. Schließlich
wird die Führungskappe 6 am
zweiten Öffnungsende
angebracht. 4, 5A und 5B zeigen
den Luftdämpfer
der Einwegbauart, der leicht, wie oben beschrieben, zusammengebaut werden
kann. In diesem Zustand, wie in 5B gezeigt,
ist das obere Ende des kürzeren
rohrförmigen Körpers 9a der
Welle 9 gleitend in die Öffnung des Zylinders 2 eingepasst
und ein Teil der Anfangsschlinge 8a der Schnur 8 liegt
den Schlitzen 11 des kürzeren
rohrförmigen
Körpers 9a zugewandt.
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Wenn
in einem Handschuhfach eines Kraftfahrzeugs auf eine Weise, die ähnlich der
eines herkömmlichen
Zylinders ist, nicht gezeigt in den Figuren, eingesetzt, ist der
Zylinder 1 an einer Armaturenbrettseite mittels eines Einbaustücks 1a befestigt
und eine Endschlinge 8b der Schnur 8, welche sich
aus der Führungskappe 6 des
Zylinders 1 erstreckt, wird herausgezogen, um an einer
Handschuhfachseite befestigt zu sein, wobei die Öffnungs/Schließbewegungen
des Handschuhfachs sichergestellt sind.
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Wenn
das Handschuhfach in die Öffnungsrichtung
bewegt wird, wird in diesem Zustand die Schnur 8 dementsprechend
allmählich
durch die Führung
der Führungswand 6a,
welche auf der Führungskappe 6 ausgebildet
ist, herausgezogen und der Kolben 2 bewegt sich in die
gleiche Richtung, während
die erste Druckschraubfeder 7 gegen die elastische Vorspannkraft
derselben zusammengedrückt
wird. Dies ergibt einen Dämpfungseffekt
durch den Strömungswiderstand
der Luft, welche durch die Öffnung 14 hindurchströmt, die
auf der Seite des Kolbens 2 bereitgestellt ist, wodurch
eine allmähliche Bewegung
des Handschuhfachs in einen geöffneten Zustand
sichergestellt ist. Wie in 6 gezeigt,
bewegt sich mit einer Bewegung des Kolbens 2 auch die Welle 9 in
dieselbe Richtung, während
die oben beschriebene Beziehung mit dem Kolben 2 beibehalten
wird und die Kante des längeren
rohrförmigen Körpers 9b der
Welle 9 gegen die Führungswand 6a der
Führungskappe 6 stößt.
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Dann
wird, wie in 7A und 7B gezeigt,
zusätzlich
zum Zusammendrücken
der ersten Druckschraubfeder 7 durch den Kolben 2 auch
die zweite Druckschraubfeder 12 durch den Kolben 2 gegen
die elastische Vorspannkraft derselben auf dem kürzeren rohrförmigen Körper 9a der
Welle 9 zusammengedrückt.
Die zweite Druckschraubfeder 12 übt die elastische Vorspannkraft
auf den Kolben 2 in die Richtung des Endes des Zylinders 1,
welches die Kappe 5 aufweist, aus, wenn der Kolben 2 sich
im späteren
Stadium der Bewegung in Richtung des Endes des Zylinders, welches
die Kappe 6 aufweist, befindet. Die Gesamtsumme der elastischen
Vorspannkräfte
sowohl der Feder 7 als auch der Feder 12 schließt die Gefahr
der Erzeugung des Aufprallgeräusches
zum Zeitpunkt der vollständigen Öffnung des
Handschuhfaches aus, auch wenn das Handschuhfach (der Handschuhfachdeckel) außerordentlich
groß ist
oder sich in die Öffnungsrichtung
mit einer geometrischen Anordnung bewegt, wo sich der Schwerpunkt
des Handschuhfaches (des Handschuhfachdeckels) über den oberen Todpunkt der Drehwelle(-achse)
hinaus in eine Richtung bewegt, um sich weg von der Drehwelle(-achse)
zu bewegen, und sogar wenn die Bewegungsgeschwindigkeit des Handschuhfaches
(des Handschuhfachdeckels) sich plötzlich auf Grund von Beschleunigung
oder eines Anstiegs des Winkelmoment erhöht, während sich das Handschuhfach
näher zur
vollständigen Öffnungsposition
bewegt. Wenn die zweite Druckschraubfeder 12 durch den
Kolben 2 zusammengedrückt
wird, gleitet das obere Ende des kürzeren rohrförmigen Körpers 9a der
Welle 9 in den hohlen Körper
des Kolbens 2, wie in 7B gezeigt.
Der Teil der Anfangsschlinge 8a der Schnur 8,
welcher auf der Hakenvertiefung 13 eingehakt ist, gleitet
durch die Schlitze 11 des kürzeren rohrförmigen Körpers 9a.
Daher gibt es keine Störung
zwischen der Welle 9 und der Anfangsschlinge 8a.
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Wenn
die Kante des längeren
rohrförmigen Körpers 9b der
Welle 9 gegen die Führungswand 6a als
ein Anschlag der Führungskappe 6 stößt, stößt die abgeschrägte Oberfläche 15,
welche nach innen an der Kante des rohrförmigen Körpers ausgebildet ist, elastisch
gegen die Kante der Führungswand 6a der
Führungskappe 6.
Die Kantenseite des längeren röhrenförmigen Körpers 9b wird
elastisch über
die Schlitze 11 aufgeweitet. Diese Struktur absorbiert den
Stoß und
verhindert die Entstehung des Aufprallgeräusches.
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Wenn
das Handschuhfach in die Schließrichtung
bewegt wird, wird umgekehrt der Kolben 2 kraftvoll mit
der Schnur 8 in die Richtung des ersten Endes des Zylinders 1 durch
die elastische Vorspannkraft der ersten Druckschraubfeder 7 geschoben.
Die Luft, welche im Zylinder 1 angesammelt ist, wird nach außen von
der Endkappe 5 durch das Durchgangsloch 3 über das
geöffnete
Ventil 4 abgegeben. Daher bewegt sich der Kolben 2 schnell
in den Zylinder 1, um die Schließbewegung des Handschuhfaches
voranzutreiben. In früheren
Stadien des Zurückschiebens
des Kolbens 2 dehnt sich die zweite Druckschraubfeder 12 ebenfalls
aus, wodurch die elastischen Vorspannkräfte beider Federn 7 und 12 miteinbezogen
werden.
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In
dieser Ausführungsform
weist die erste Druckschraubfeder 7, welche über den
vollen Bewegungsumfang des Kolbens 2 arbeitet, einen größeren Umfang
an Verdichtung und eine größere Kompressionsrate
als die zweite Druckschraubfeder 12 auf. Daraus ergibt
sich, dass die erste Druckschraubfeder 7 mit größerer Wahrscheinlichkeit
ausknickt, wenn sie in den Zylinder 1 eingeschoben wird.
Jedoch weist die erste Druckschraubfeder 7 einen größeren Durchmesser
auf, um das Ausknicken relativ gut zu verhindern. Des Weiteren ist
die zweite Druckschraubfeder 12 zwischen dem ringförmigen Flansch 10 der
Welle 9 und dem Kolben 2 eingesetzt, während sie
auf den kürzeren
rohrförmigen
Körper 9a der Welle 9 aufgeschoben
wird, wodurch sie stabil getragen wird.
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Obwohl
die Erfindung oben durch Bezugnahme auf eine Ausführungsform
der Erfindung beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht auf
die Ausführungsform,
die oben beschrieben wurde, beschränkt. Modifikationen und Abänderungen
der oben beschriebenen Ausführungsform
werden den Fachleuten auf diesem Gebiet der Technik im Lichte der
obigen Lehren möglich
sein. Der Umfang der Erfindung ist mit Bezugnahme auf die folgenden
Ansprüche
definiert.