TW534941B

TW534941B - Surface effect damper

Info

Publication number: TW534941B
Application number: TW091112689A
Authority: TW
Inventors: Wallace C Flower; Douglas A Hodgson; Peter A Masterson; Paul J Bachmeyer
Original assignee: Lord Corp
Priority date: 2001-06-12
Filing date: 2002-06-11
Publication date: 2003-06-01
Also published as: US6672575B2; WO2002101260A1; US20020185348A1

Description

534941 A7 五、發明說明（經濟部智慧財產局員工消費合作社印製發明之領^ 1 ]本發明係有關於控制一可移動元件位移的減震裔尤其疋，本發明係有關於一種表面效應減震器，當減震器桿及減震器元件通過該減震器殼體而位移時產生表面效應減震效果。發明之背景_ [_2]通常，最妤可精確‘地控制在_固定元件以及一 Z移動元件之間的相對動作。頂上型儲存箱為一種可由固疋儲存相及可移動頂上門之間之動作的控制得到優點的構造體。在基本的頂上型儲存箱中，門可相對於箱轉動，容易打開，如此，當門完全升起時，可在儲存箱之上儲存直到須再關上門為止。當需要關上門時，門可自儲存箱〜上移開且向下轉動至在箱前的一垂直位置。為允許門靠著箱而定位，它可為關門的人以手鬆開，結果，門可以關閉方式罪者儲存箱而關上。 [0003] 以上說明了習知頂上儲存箱門所存在的限制。因此，為克服上述習知箱門關閉上的缺點，以及克服在固定及可移動元件之間相對移動上的缺點，顯然，最好可備置一減震器，當該元件以相對於固定元件的第一方向時，其可備置一控制的動作至可移動元件，或當可移動〜件以相對於固定元件的一第二方向移動時備置極少或無震動。因此’本發明備置另一種適當的減震器，其特徵將如下述。- 發明之摘要且之移元 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂---------線* 本紙張尺度適用中國國豕標準（CNS)A4規袼（210 X 297公釐）

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五、發明説明（2 ) [0004] 本發明為一表面效應效果減震器，其在可移動及固定元件備置控制的動作。本發明的表面效應減震器包括一殼體，其具有界定一室的一壁，該殼體具有第一及第二端且界定一軸。該表面效應減震器另包括至少一接觸元件，其可通過在第一方向及第二方向上殼體端之間的室而移動’以及至少兩個減震元件，其大體上圍繞著各接觸元件’至少該兩個減震元件均可·自該軸移開，且當該至少一接觸元件以第一方向移動時成為與殼體壁作摩擦力銜接，且當該至少一接觸元件以第二方向移動時該至少兩個減震疋件均可朝向該軸移動。在本發明的減震器中，接觸元件為驅動元件，且減震元件為被驅動元件。 [0005] 在本發明的表面豉果減震器的一實施例中，減震元件包括分開的内元件，其沿著各内元件之外週邊一體成型地備置一單一彈性層。在本發明的表面效果減震器之另一實施例中，該彈性層為定位在殼體及内元件之間的一單一元件。 [0006] 在本發明的表面效應減震器之另一實施例中，該減震殼體包括一關閉的第一殼體端以及定位在關閉第一及接觸元件之間的殼體室中的彈簧裝置。該彈簧裝置可為任何適當的彈簧，如金屬線圈彈簧。 [0007] 本發明的前述及其他特徵將配合圖式詳加說明如下。之簡要説明 [0008] 第1圖為本發明的表面效應減震器之縱截面本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210 X 297公釐） 534941 A7 ____ B7_ 五、發明説明（3 ) 圖； (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) [0009] 第2A及2B圖為第1圖之表面效應減震器的平面圖’其中該減震器分別在縮回及延伸位置下； [0010] 第3圖為沿第1圖之線3-3所取的第1圖之減震器的側向截面圖； [0011] 第4圖為第1圖之接觸元件及減震器元件的放大圖； - [0012] 第5圖為備置球形接觸元件的減震器桿之另一實施例； [0013] 第6圖為一表面效應減震器的第二實施例之一側向截面圖； [0014] 第7圖為表面效惠減震器的第三實施例之一縱向截面圖。較佳實施例之詳細說明 [0015] 本發明的表面效應減震器的第一實施例如第1-4圖所示。現在參看圖式，其上同一元件以相同標號表示。第1圖為本發明之表面效應減震器10的第一實施例，當桿34 及減震元件48a及48b沿著縱轴24通過殼體14位移時，其備置表面效應減震力。當桿及減震元件以第1及2B圖中所示的方向44位移時，表面效應減震器10以單向地備置減震力量。當桿34及減震元件48a及48b以亦如第1及2B圖中所示的第二方向46位移時，大體上減震器10不會產生減震力量。- [0016] 此處所使用的、、表面效應〃，、'表面效應減震"，本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） -6 - 534941 五、發明説明（4 ) 以及表面效應減震器〃包括由兩個表面之相對動作造成的摩擦力，黏著性以及遲滯減震之總和。該相對動作可為，譬如，滑動或轉動動作。基本上，移動表面由一彈性或聚合材料製成，且通常移動表面為自潤滑的表面。

[0017] 一般而言，本發明的減震器用以控制相對於基本上為固定的一第二元件之第一可移動元件的動作。譬如’本發明的減震器可在櫃門-相對於固定櫃儲存箱關上時用來控制一頂上儲存箱的一可移動櫃門的動作。本發明的減震器10大體上相對於固定元件2〇〇控制一可移動元件的控制移動，大體上如第2A及2B圖所示。減震器1〇經由在端 18上的一習知栓或其他連接部2〇6與底2〇〇或其他固定元件一體成型。桿34的可移動端36以一習知連接裝置204，如栓，螺釘固定至一可移動元件2〇2。本發明的減震器10之操作將如下述。 [0018] 如第1圖所示，管狀殼體14相當堅固，且最好以如鋼之金屬製成。然而，殼體可以如塑膠之適當的非金屬材料製成。該殼體界定一縱軸24，且分別包括開放的第一及第二端16, 18,以及界定殼體元件22的一殼體壁20。第一殼體端16大體上以端蓋26關閉，而第二端以端蓋元件 28關閉。該端蓋以一習知方法，如以螺紋連接或塑膠咔扣連接可拆卸地連接至其各別端。該第一端蓋元件包括中間定位且向外延伸的輪轂30，其界定中間開口32 ,且當減震器10藉由以方向44，46通過殼體室22的桿之移動而延伸及縮回時，該開口適於允許桿34通過端蓋26。須瞭解的是，本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 534941 A7 ____B7_五、發明説明（5 ) 該殼體備置關閉或大體上關閉端16，18。在此一構形下，側壁在製造過程中形成。 [0019] 該桿34包括定位在殼體室22之外的一第一端36 以及定位在殼體室22中的一第二端38。該桿為一單一桿，且包括數個沿著在桿端38上之桿長度的一部份而間隔的接觸元件42a，42b，42c。如第1圖中所示，為說明本發明之較佳實施例，該桿包括三個接獨元件，但可沿著桿長度備置任何適當數量的接觸元件。一般而言，至少一接觸元件必須備置在桿端38上。該接觸元件42a，42b及42c大體上相同，且各自完全繞著桿34而延伸。此外，如第1圖所示，各接觸元件代表一截頭體，有時稱為截頭元件。該接觸元件可包括任何適當的形狀。譬如，可選擇地，該接觸元件可具有如第5圖中所示的球形形狀。其他接觸元件如第5圖中標號70a，70b及70c所示。此球形元件可與内元件56a， 56b併用。 [0020] 現在再參看第1及4圖，各接觸元件42a，42b及 42c具有一第一接觸面50, 一第二接觸面52,以及連接面 50，52的一接合表面54。如第1圖所示，各接合表面54朝向軸24向内彎曲，而各表面自接觸面50延伸至接觸面52。 [0021 ] 至少兩個減震元件48a，48b大體上圍繞著接觸元件42a，42b及42c以及桿端38。該減震元件48a，48b可藉由接觸元件42a，42b，42c自軸24向外移動，且當桿及接觸元·件以方向44移動時成為與壁20作摩擦力的接合。當桿及接觸元件以第二方向46移動時，該至少兩個減震元件 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 534941 A7 B7 五、發明説明（6 可朝向軸24移動。在減震器10操作時，減震元件朝向且自軸作徑向地位移相當小的距離。譬如，減震元件僅可朝向轴24或自軸移動〇· 14英对（0· 35mm)。如第3圖所示，減震器10包括兩個類似的減震元件48a，48b，但須瞭解的是本發明的表面效應減震器10可包括任何適當數目的減震元件。譬如，減震器10可由三個減震元件構成，其各自具有相等的120。之弧形長度，或西個各自具有9〇。弧形長度的四個減震元件，或各自具有相同弧形長度的多於四個減震元件。最好，弧形長度相同，但須瞭解的是，弧形長度亦可不同。 [0022] 如第3及4圖所示，各減震元件48a，48b包括一相當堅固的内元件56a，56b，其可以如鋁之金屬或塑膠製成。一層彈性材料58a，58b被接合至各内元件5以及56b之外週邊表面。該彈性材料可為譬如一橡膠，且以WCheml〇k® 之習知黏著劑接合至各別内元件。該黏著劑為賓州Erie之 Lord公司所販售。最理想的彈性材料包括一自潤滑的彈性體。在彈性層58a，58b之製造過程中，在外側面上備置截角。可選擇地，内元件56a，56b可以熱塑膠彈性體（τρε) 製成。若使用TPE，在製造過程中，堅硬TPE元件56a , 56b 立即地藉由熟習此技藝人士所知的共同射出方法以似彈性塑膠彈性層58a，58b塗敷。各内元件56a，56b界定一接觸元件室60a，60b，60c的一部份。在如第1—4圖中所示的本發明之實施例中，各減震元件内元件界定各接觸元件室 60a，60b，60c的一半。各接觸元件室代表類似於接觸元本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -、句· .線丨 9 534941 A7 _B7_·__ 五、發明説明（7 ) 件42a，42b，42c之形狀的一截頭體。該接觸式之體積稍大於各別接觸元件42a，42b，42c之體積。此外，除了以内元件及彈性層構成的減震元件之外，就所有此處所述之實施例而言，減震元件可由單一彈性元件構成。各元件可包括如前述之接觸室。 [0023] 該接觸室大體上相同，且各自以一接觸表面 62a，62b , 62c界定在一端上‘。室60a的接觸表面界定一開口，當減震器延伸及縮回時桿34通過它而延伸。該室的相對端大體上為開放的，且包括一環形止擔環64a，64b及 64c，其阻止各別接觸元件及桿端38之過度前進。各止擋環及接觸表面以一接觸表面66a，66b及66c連接。當該表面自接觸部62延伸至止擋環W延伸時，各表面朝向軸24外内逐漸尖細，且各表面66之錐形或彎曲之角度大體上與各接觸元件42之錐形或曲度的對應角度相同。 [0024] 現在說明減震器10之操作。參看第2A及2B圖，減震器以習知方法連接至固定底2〇〇，及可移動元件2〇2。當可移動元件，如櫃門在最初關閉位置時，減震器如第i 及2A圖所示地縮回《減震元件彈性層與室壁2〇作最小的接觸。該彈性層基本上永遠與壁2〇接觸，但彈性層可以如〇·〇14英吋之一小距離與殼體壁分開，而桿端⑽定位成靠近端蓋28。接觸部如第3圖所示。 [0025] 如第2B及4圖所示，當需要自第一或關閉位置位移可·移動元件時，可移動元件202位移，而桿34以方向“ 拉動。接觸元件通過其各別接觸室6〇a , 6〇b及6〇c拉動， -----—___________ 本紙張尺顏财®目家標準_ A4規格（210X297公釐) 一— -- -10 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

534941 A7 B7 零 -- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（8 ) 直到各接觸元件之接觸面5〇與各別接觸面6〇a，6〇b及60c 接觸。減震元件以方向46與桿一起移動。大體上，當桿以方向46延伸時’表面效應減震器1〇不備置任何減震。彈性層58a，58b與壁20作最小的接觸。然而，該層不藉由由於接觸兀件及減震元件之内元件之間的接觸而造成之徑向朝向外的接觸力量靠著壁。 [0026] 當可移動元件移動·至如關閉位置的一第二位置時，桿34以方向44移動。接觸元件42a，42b及42c與桿一起以方向44移動，當元件分別朝環64a，64b及64c移動時，接觸7L件及接觸室的接合表面作持久的接觸。當接觸元件以軸向位移時，接合表面之間的接觸形成驅動減震元件 48a，48b自軸24移開的徑向南外作動力量，且彈性層移動成為與〃又體壁20作摩擦力的接合。表面效應減震以彈性層及殼體壁之間的接合所備置。表面效應減震限制桿以以方向44的移動_，以控制連接至第一桿端％的可移動元件，如櫃門之位移率。止播環限制接觸元件以方向44前進。 [0027]當需要再以方向46位移可移動元件時，在移動桿後，當徑向向外作動力量移開且減震元件朝向軸24向内位移時’減震力立即減少。該元件與壁20作最小的接觸。減震器10以方向46所作的操作如前述。在本發明的所有較佳實施例之詳細說明中，須知方向44，狀備置係為說明本發明的一較佳實施例，且減震器可再構形成以方向46或 44備置·減震。 [〇_ 表面效應減震itu的第二實施例揭露於第6圖 -----II------裝 ill — ί —訂！ I ·線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

11 B7 五、發明說明（9 ) 中。該表面效應減震|§包括殼體14，端蓋26，28，桿34，接觸元件42a，42b及内元件56a及56b，如第一實施例之表面效應減震器10。現在參看第6圖，第二實施例減震器u 包括減震元件48a及48b，其由内元件56a，56b以及繞著内元件56a，56b且與殼體壁20作最小接觸的一管狀彈性套筒 80構成與表面效應減震器10—樣，表面效應減震器η可包括任何數目的内元件，且如第6圖所示，兩個内元件備置在第二實施例減震器中。 [0029] 該單-官狀彈性元件⑼可為任何適當的橡膠或其他彈性材料，且最好該彈性材料為自滑潤材料^内元件 56a及56b可以化學方法，或使用黏著劑接合至彈性層⑼，或者彈性層80可以機械性的方式固定。當彈性層^機械性方式固定時，該彈性層可被阻止沿著軸24被内元件心， 56b上的垂片元件（未顯示）位移。如此，垂片可在層端上向外軸向地延伸。 [0030] 錢用時，當桿34以方向44移動時，内元件 56a ’ 56b以與第-實施例減震器1()相同的方法作徑向向外位移H徑向向外的位移造成該單—彈性層別作徑向向外伸展，並與殼體14之壁2G作摩擦力接合。 : :向娜動時該造成的摩擦力接合產生所欲的表面效應減震。备#以方向46延伸時’該彈性層立即以徑向向外撤出 ^為其未伸展的尺寸’且與壁2〇作最小的接觸。當該彈性 f回㈣切展収切，其祕與獅«小的接觸。，、°果’當桿以方向46移動時，大體上無減震。 A7

534941 五、發明說明（10 ) [0031] 一第三實施例表面效應減震器13如第7圖所示，該單向表面效應減震器13可在需要方向46而非方向44 上的減震時使用。除殼體14，桿34，接觸元件42a，4 2b及 42c，端蓋26及28以及彈性層58a，58b之外，該第三實施例表面效應減震器亦包括在端蓋28及與桿34—體成型的平板77之間的室22中之一彈簧元件75。在另一實施例中，平板77可為分開的，且可以一蜾釘或其他適當裝置連接至桿 34。如第7圖所示，該彈簧為一線圈彈簧，其自由彈著端接合端蓋28之内表面76及》ϋ鄰接觸元件42a的平板77。須知彈簧75可為任何適當的彈簧元件。當減震器縮回，且桿 34以方向44移動時，彈簧75壓縮在端蓋28及平板間。該彈性層58與壁20作最小的接觸ό當減震器縮回，而彈簧壓縮時，大體上無表面效應減震。當桿34以方向79延伸時，彈簧力以方向79驅動桿，當彈簧回到其未壓縮長度，而減震元件48a，48b以徑向向外驅動並藉由接觸元件42a , 42b及 42c以及減震元件48a，48b之接合而離開軸24，如第一及第二表面效應減震器10，11所述者相同。此處不再贅述接觸元件及減震元件之間的接觸。 [0032 ] 以上已說明本發明的較佳實施例，但須瞭解的是該實施例可加以改良，因此本發明不限於上述之說明，且本發明僅由申請專利範圍所界定。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） — — — — — — — — — — — — 1 ·1111111 ^ ·11111111 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 13

元件標號對照經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 10 表面效應減震器 50 第一接觸面 11 表面效應減震器 52 第二接觸面 13 表面效應減震器 54 接合表面 14 殼體 56a 内元件 16 第一端 56b 内元件 18 第二端 ‘58a 彈性材料 20 殼體壁 58b 彈性材料 22 殼體元件 60a 接觸元件室 24 縱軸 60b 接觸元件室 26 端蓋 60c 接觸元件室 28 端蓋元件 f 62a 接觸表面 30 輪轂 62b 接觸表面 32 中間開口 62c 接觸表面 34 桿 64a 止擋環 36 第一端 64b 止擋環 38 第二端 64c 止擋環 42a 接觸元件 66a 接觸表面 42b 接觸元件 66b 接觸表面 42c 接觸元件 66c 接觸表面 44 方向 70a 接觸元件 46 方向 70b 接觸元件 48a 減震元件 70c 接觸元件 48b 減震元件 75 彈簧元件本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） IIIII^IIJ'— — — ml— ^·!! — — — ί請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 14 534941 A7 B7 五、發明說明（l2 ) 76 内表面 200 固定元件 77 平板 202 可移動元件 79 方向 204 連接裝置 80 彈性層 206 連接部 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 15

Claims

534941 A8 B8 C8 ----- D8 六、申請專利範圍 1·一種表面效應減震器，其包括： a) 具有界定一室的一殼體，該殼體具有一第一端，一第二端以及一轴； b) 至少一接觸元件，其可通過在殼體端之間的室以第一方向以及第二方向移動；以及 c) 至少兩個減震元件，其大體上圍繞各接觸元件，當該至少一接觸元件以'第一方向移動時，該至少兩個減震元件各自可自轴移動，並成為與壁作摩擦力接合，且當該至少一接觸元件以第二方向移動時，該至少兩個減震元件可朝向轴移動。 2.如申請專利範圍第1項的表面效應減震器，其中各接觸元件為一截頭體。 3·如申請專利範圍第1項的表面效應減震器，其中接觸元件為球形。 4·如申請專利範圍第1項的表面效應減震器，其中接觸元件與一桿一體成型。 5 ·如申请專利範圍第1項的表面效應減震器，其中該減震器包括三個減震元件。 6·如申請專利範圍第1項的表面效應減震器，其中該表面效應減震器包括四個減震元件。 7·如申請專利範圍第1項的表面效應減震器，其中各減震元件包括一内元件以及與内表面一體成型的一彈性層。 8·如申請專利範圍第1項的表面效應減震器，其中該減震元件包括分開的内元件以及與該内元件一體成型的一單本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（21〇><297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

16 534941 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍一彈性層。 9·如申請專利範圍第1項的表面效應減震器，其另包括在第一端上的一端蓋以及定位在端蓋及接觸元件之間之室中的彈簧裝置。 10.如申請專利範圍第9項的表面效應減震器，其中該彈簧為線圈彈簧β 11·如申請專利範圍第1項的表冶效應減震器方向為當減震器縮回時桿位移的方向。 12·如申請專利範圍第1項的表面效應減震器方向為當減震器延伸時桿位移的方向。如申請專利範圍第1項的表面效應減震器一接觸元件由塑膠構成。f 14·如申請專利範圍第1項的表面效應減震器，其中該至一接觸元件由金屬構成。 15·如申凊專利範圍第1項的表面效應減震器，其中該減震元件包括以一接觸面界定的接觸元件室以及當接合表面自接觸面向外延伸的接合表面時朝軸向内導向的接合表面0 16. 如申請專利範圍第1項的表面效應減震器，其中該各至少一接觸元件包括一第一接觸面，一第二接觸面以及在接觸面之間延伸的一接合表面，該接合表面在接合表面自第一接觸面延伸至第二接觸面時朝軸導向。 17. 如申請專利範圍第1項的表面效應減震器，其中該接觸元件具有一第一接合表面，而内元件包括接合表面，而其中該第其中該第其中該至少少 ..................……·裝..................#..................皞 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 17 534941 A8 B8 C8 —---------- —_^_ 申請專利範圍該接合表面適於以第一方向移動至成為摩擦力接觸。 18·如申請專利範圍第1項的表面效應減震器，其中該減震元件由單一彈性體元件構成。 19·如申請專利範圍第18項的表面效應減震器，其中該彈性體為自潤滑彈性體。 20·如申請專利範圍第8項的表面效應減震器，其中各彈性層由一自潤滑彈性體構成。· 21· 一種組合，其包括： a) —固定元件； b) —可移動元件； c) 一表面效應減震器，其包括： 1·具有界定一室的一殼體，該殼體具有一第一端，一第二端以及一軸； 2. 至少一接觸元件，其可通過在殼體端之間的室以第一方向以及第二方向移動，該可移動接觸元件連接至可移動元件；以及 3. 至少兩個減震元件，其大體上圍繞各接觸元件，當該至少一接觸元件以第一方向移動時，該至少兩個減震元件各自可自軸移動，並成為與壁作摩擦力接合，且當該至少一接觸元件以第二方向移動時，該至少兩個減震元件可朝向軸移動。 22·—種·表面效應減震器，其包括： a)—殼體，其具有界定一室的一壁，該殼體具有一本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

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、申請專利範圍第一端，一第二端以及一軸； b) 至少一接觸元件，其可通過在殼體端之間的室以第一方向以及第二方向移動； c) 至少兩個内元件，其大體上圍繞至少一接觸元件；以及 d) 至少一彈性元件，其大體上圍繞在該至少兩個内元件及殼體之間的内元件·，該各至少兩個内元件可自軸移開，且當該至少一接觸元件以第一方向移動時成為與彈性層毗接，當該至少一接觸元件以第二方向移動時該各至少兩個内元件可朝向該轴移動。 23·如申請專利範圍第22項的表面效應減震器，其中該彈性層以機械方式固定在室内。’ 24·如申請專利範圍第22項的表面效應減震器，其中該彈性元件徑向地朝向軸移動且自軸移開。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填窝本頁j .裝丨 *、旬· 19