缓冲器组件和使用该缓冲器组件的装置的制作方法

专利名称：缓冲器组件和使用该缓冲器组件的装置的制作方法
技术领域：
本发明总体涉及缓冲器组件(damper assemblies)、用于缓冲器组件的驱动装置以及使用缓冲器组件的结构和装置。更具体来说，本发明涉及用于单向运动缓冲器组件的驱动装置和使用所述缓冲器组件的可伸缩的叠片型的人群控制装置。
背景技术：
运动缓冲器被使用于各种装置中来控制装置部件的运动。在某些情况下，缓冲器被用来控制部件的运动，否则所述部件将产生比预期更突然和更剧烈的运动。缓冲器可以控制由重力引起的运动或由弹簧或其他致动器引起的运动。家具上的门、抽屉和可拉出物 (pullouts)是已知的可使用缓冲器的一些范例。在车辆中，已知缓冲器被应用于例如手套箱门、控制台盖、墨镜盒、可伸缩杯架和其他存储箱或存储区域中。许多其他装置也使用缓冲器。粘滞缓冲器(viscous dampers)已为人所知。在粘滞缓冲器中，转子在容纳有粘滞缓冲液体的壳体中是可转动的。转子和/或壳体的内部结构建立起用于缓冲液体和转子的相对运动的通道(port)，由此提供所需程度的阻力或“缓冲”。单向和双向缓冲器都已为人所知。顾名思义，单向缓冲器只在一个方向上控制运动并在相反方向对运动施加最小的阻力，而双向缓冲器在两个方向上均提供阻力或控制运动。为了提供单向缓冲，已知可以在缓冲器和受控制部件之间使用驱动结构，以啮合以便进行一个方向上的运动并分离以便进行另一个方向上的运动。所述的啮合和分离如果不完全实施的话，则可能会是有问题的，并且如果没有紧密啮合，操作将走形(compromise)，和/ 或如果分离和分隔不彻底，操作时将产生噪音。使用自动回缩带(retracting straps)来控制或引导人群运动(crowd movement) 已为人所知。例如，在公共设施中，已知提供有多个顶部具有卷轴组件的自立柱或基座，每根所述自立柱或基座中卷绕着一定长度的尼龙或其他织带材料(webbing material)。每根柱进一步包括一个或多个槽，用于与邻近柱的带末端相连接。所述相互之间连接有带的立柱可以被容易地移动并排列，以便为人群移动指定路径，以界定出人们禁止站立的区域，以及在需要时另外规定行人通行线路。织带或带可从卷轴中向外伸长，通常在装置(process) 中绑定弹簧或其他回缩装置，从而当织带被释放时其可自动回缩，重新卷绕在卷轴上。为了确保有效和彻底的卷起，并且为了将织带安全地保持在卷起状态，自动驱动部件被认为应是既有力且快速的。然而，当伸展的织带长度快速变短时，在其末端具有用于与邻近的立柱接合的硬的塑料固定物的织带的快速卷起会导致随机缠绕和不可控运动。在大规模人群中，有时会发生柱无意中被碰倒的情况，将导致连接在柱上的带在人群区域内脱离。个人倚靠在柱或带上、个人操控(manipulate)或移动部件以及其他随机行为可能导致带从邻近柱意外地脱离，并且快速、随机的卷起有时会发生。期望提供一种具有更有效的缓冲器的人群控制装置(crowd control device)，以及用于人群控制装置和其他结构中的可有效地啮合和分离的缓冲器。

发明内容
本发明提供具有可有效啮合和分离的驱动装置的缓冲器，其可被用于人群控制装置中的卷轴组件，这样带可以不受干扰地从卷轴中松开，但在平缓、均勻的加速中所述带无导向的重绕将被控制，因此随机缠绕(random whipping)将被减至最少。偏力(biasing force)在缓冲器和缓冲器齿轮之间以相反方向被施加于缓冲器和缓冲器齿轮。在一个实施方式的一种形式的一个方面，运动缓冲装置具有在操作过程中装置的运动部件、在操作过程中装置的非运动部件和连接到运动和非运动部件其中之一的装置齿轮。缓冲器组件被连接到运动和非运动部件中的另一个。缓冲器组件包括具有转子和转子轴的缓冲器、可操作地被安装到转子轴上，用以可操作地啮合装置齿轮的缓冲器齿轮，以及缓冲器和缓冲器齿轮之间的偏压构件(biasing means)，其对缓冲器和缓冲器齿轮施加相反方向的力。在另一实施方式的另一形式的另一方面，缓冲器组件具有缓冲器和缓冲器齿轮， 所述缓冲器包括壳体、壳体中的转子和从壳体向外延伸的转子轴，所述缓冲器齿轮被安装到转子轴的末端上。缓冲器托架具有位于缓冲器和缓冲器齿轮之间的主体，和安装在缓冲器外部的腿，以及形成于所述腿中的用于将缓冲器组件连接到装置的限定部件(defining features)。缓冲器壳体和缓冲器托架上的协作啮合结构被用来选择性地使缓冲器壳体和托架啮合和分离，以启动和停止两者之间的相对转动。缓冲器托架形成有倚靠缓冲器壳体和倚靠面对缓冲器壳体的缓冲器齿轮的一侧进行操作的偏压结构(biasing structure)。在另一实施方式的另一形式的另一方面，缓冲器组件具有缓冲器托架和缓冲器， 所述缓冲器托架具有主体和腿，所述缓冲器被安装在缓冲器托架主体的一面上并被安装在缓冲器腿之间。缓冲器中的转子具有穿过缓冲器托架主体向外延伸的轴。缓冲器齿轮被安装在缓冲器托架主体的第二面上并被安装在转子轴上。缓冲器托架主体被设置为提供缓冲器和缓冲器齿轮之间的偏力，所述偏力被分别施加于缓冲器和缓冲器齿轮。本发明公开的所述缓冲驱动装置的实施方式的一个方面的优点是，其能提供缓冲器驱动装置的有效啮合和分离。本发明公开的所述缓冲驱动装置的实施方式的另一方面的另一优点是，其可被安装在可回缩带状人群控制装置内来将重绕过程中的随机缠绕(random whipping)减到最少。在阅读了下面详细的说明书、权利要求和附图之后，本发明的其他特性和优点对本领域的技术人员将变得显而易见，在所述附图中，相同的数字用来表示相同的部件。


图1是缓冲器组件的透视图；图2是图1所示缓冲器组件的主视图3是图1和图2所示缓冲器组件的一部分的放大的、局部的剖面图；图4是缓冲器组件的分解图；图5是调整到缓冲操作位置时缓冲器组件的平面图；图6是类似于图5的平面图，但缓冲器组件被调整到空转的、无缓冲旋转的操作位置；图7是在运动缓冲装置中的缓冲器组件的透视图；图8是具有缓冲器组件，且装置中的织带被拉出的人群控制组件的透视图；以及图9是其中的织带部分回缩的人群控制组件的透视图。在详细说明本发明的实施方式前，应当理解，本发明并不局限于其对下面的说明书中描述的或附图中示出的部件的结构和配置的细节的应用。本发明可以有其他实施方式，并且可以通过各种方法来实施和实现。也应当理解，此处使用的措辞和术语是为了描述需要而不应被视为限定。此处使用的“包括”，“包含”及其变型意味着包括其后所列的项及其等同项，以及其他项及其等同项。
具体实施例方式现在更具体地参看附图，尤其是图1-6，其中示出了一种示例性的缓冲器组件 100。缓冲器组件100包括缓冲器102和驱动组件104，所述驱动组件104包括托架106和缓冲器齿轮108。缓冲器102是具有外部壳体110的粘滞旋转齿轮缓冲器，所述外部壳体110可能是可通过如超声波焊接互相固定的多个部件。在示例性的实施方式中，壳体110包括壳112 和连接到壳112的封盖114。壳112和封盖114共同限定内部空腔116，在完整的组件中， 所述内部空腔116充满粘滞缓冲液体。壳112在其外圆周形成齿或肋118，在范例实施方式中，所述齿或肋118在缓冲器102的一端围绕壳体110。齿118是相对壳112的固定元件， 并且可以一体形成在壳112上。缓冲器102进一步包括转子120，其可在空腔116内转动， 并包括穿过孔124向封盖114外延伸的轴122。轴122的扁平末端1 被设置为与缓冲器齿轮108的驱动啮合，这样轴122的转动可以引起缓冲器齿轮108直接随轴122转动。如本领域的技术人员所知晓的，粘滞缓冲器包括挡板(kifTles)和各种限制物， 所述挡板和各种限制物用以在容纳空间中引导缓冲液体相对转子的转动的运动，以控制转子的转动并提供缓冲功能。因此，连接到转子的外部齿轮的旋转是受控制的，并且受控制的转动可以通过连接到转子的外部齿轮和装置(该装置的运动是待控制的，例如人群控制装置的卷绕线轴)上的齿轮之间的齿轮联轴器(gear couple)进行传递。托架106包括主体130和安装腿132、134，所述安装腿132、134从主体130的径向相反侧伸出。在范例实施方式中示出，每条安装腿132、134分别限定孔136、138，用来接收紧固件140、142(图7)，以在安装中固定托架106。在范例实施方式中，紧固件140、142是螺纹螺钉式紧固件。应当理解，其他类型的连接件也是可用的，例如但不限于，除螺钉以外类型的紧固件；不带独立紧固件的连接件，如被置于腿部的孔中的咬合部件；以及在安装中用于固定托架的夹钳、夹具或粘合剂。一条腿134在其内侧形成有齿或齿状物144以啮合壳体110上的齿或肋118。主体 130形成轴122延伸穿过的中心孔146。中心孔146与主体130 —起形成并位于主体之中，以便形成沿着限定孔146的材料边缘向上延伸的脊或凸缘148。一个或多个弹性条(flex bar) 150、152向外地形成于主体130上并且位于中心孔146的相对两边。在范例实施方式中示出两个这样的弹性条150、152，每个弹性条150、152位于中心孔146的相对两边的一边上。在范例实施方式中示出的弹性条150、152是分别形成于成对的弯槽154、156和158、 160之间的弧形体。托架106被设置、安装和适于用于在壳体110和缓冲器齿轮118之间提供相反方向的偏力。相应地，腿132、134被设定尺寸(size)，以便在安装缓冲器组件100时，托架106 提供施加在壳体110上的向下的夹紧力。当腿132、134被固定在适当位置时，随着主体130 的径向外缘部件162(图幻被向下牵拉，弧形弹性条150、152被置为斜倚靠在翻盖114的上表面。同时，主体130的径向内缘部件164被夹紧在翻盖114和缓冲器齿轮108的下侧面之间。托架106也可以包括一个或多个突出物166或其他用于将托架106固定在装置内的部件。缓冲器齿轮108通过卡扣(snap-fit)连接件被连接到转子轴122上。卡扣连接件被设置为，在将齿轮108和转子轴122咬合在一起之前，当内缘部件164被推向缓冲器壳体110的翻盖114时，齿轮被向下推动靠在凸缘148上。随后，当齿轮连接到转子的轴杆时， 在缓冲器的上部和轴杆上的齿轮之间产生偏力。包括弹性条150、152以及外缘部件和内缘部件162、164的托架由于弹性条对缓冲器和齿轮施加的力，能确保齿轮和缓冲器之间的紧密连接或预期连接。所述的力不足以按照预期地阻止缓冲器组件在操作时的运动，以进行齿118和齿144的啮合和分离。但是，托架106的偏力帮助在缓冲过程中确保齿间的啮合， 以及在空转状态时确保齿间的分离。缓冲器组件100使用壳体110和托架106上的协作啮合结构(cooperating engagement structure)(也就是齿118和齿144)的啮合和分离，来选择性地 (alternatively)提供缓冲效果(当齿啮合时)和空转非缓冲效果(当齿分离时)。当齿分离时，缓冲器壳体110可以相对于托架106移动。相应地，缓冲器壳体110和转子120之间不发生相对转动。相反，当齿啮合时，缓冲器壳体110相对托架106保持固定。相应地， 缓冲器壳体110和转子120之间产生相对转动，从而缓冲效果通过缓冲器齿轮108被传递。弹性条150、152帮助将缓冲器102和托架106固定在适当位置，无论是在当齿啮合的缓冲状态时(图5)或当齿(cogs)未啮合的空转状态时(图6)。缺少了托架106施加在缓冲器102和缓冲器齿轮108上的阻力或所需作用力，齿可能不能如预期一样啮合和分离，尤其是如果缓冲器的垂直定向被改变时，例如当位于杆上的人群控制装置被翻倒时更是如此。当希望在空转、非缓冲状态时，弹性条和缓冲器及齿轮互相配合以保证齿之间无啮合。缺少了阻力或所需作用力，齿可能意外地部分啮合，导致装置中的缓冲器在操作时发出不必要的棘轮噪声(ratcheting noise)。托架提供力，以确保缓冲器相对于托架以及相对于连接到缓冲器的装置的位置和操作是恰当的。图7示出包括缓冲器组件100的运动缓冲装置200。例如但不限于，缓冲装置200 可以是绳、带条、织带等的人群控制的真实装置。运动缓冲装置200包括外部体202和固定底板204。装置200的运动部件包括延伸穿过底板204的旋转轴206。齿轮208驱动地 (drivingly)安装在轴206上，并可操作地与缓冲器齿轮108啮合。相应地，缓冲器组件100 的缓冲效果通过缓冲器齿轮108和装置齿轮208之间的齿轮连接传送到装置200的运动部件的运动中。图8和图9示出另一运动缓冲装置，其为适于连接到自立柱之上或之中，或者适于连接到安装在墙或其他结构上的壳体之中的人群控制装置210。人群控制装置210包括卷轴组件212，所述卷轴组件212具有线轴214和卷绕在线轴上的织带、绳、带条或带216。如本领域的技术人员能够容易理解地，带216末端的固定夹218可以被固定到另一结构上或结构类似的人群控制装置的柱上，或固定到为此准备的简易接收托架上。卷轴组件212包括头部220、底部222和安装于头部和底部之间的支柱224。底板2 被连接到线轴214以随之转动。缓冲器组件100，如此处前文所描述的，被安装到底板226以随底板2 和线轴 214运动。内部带齿的环形齿轮2 被固定到头部220，且不可运动。缓冲器齿轮108啮合环形齿轮228，这样当线轴214、底板2 和缓冲器组件100运动时，缓冲器齿轮108在与环形齿轮228的齿的驱动啮合的作用下在环形齿轮228内旋转。因此，缓冲器组件100的缓冲功能通过缓冲器齿轮108和环形齿轮228的驱动关系，以及缓冲器组件和线轴之间的连接传递到线轴214的旋转过程中。缓冲器组件100提供改善了和改进了的平缓均勻的速率和加速度，这样将减少卷起过程中发生的随机缠绕，即使卷起过程因带在卷绕中被抓住或限制住而受干扰。缓冲器缓和了速率和加速度中的不一致性。如果提供单向缓冲器组件， 由于退绕过程未受缓冲器影响，缓冲控制可能被限制于卷起功能。应当更进一步了解，仍然有其他类型的缓冲器啮合装置可以同样用来将缓冲器组件连接到运动缓冲装置。其他齿轮装置可在下述情况时使用装置的协作齿轮的其中之一或缓冲器齿轮相对于装置的非运动部件固定，所述非运动部件例如头部或人群控制装置的其他部分，并且协作齿轮的另一个和缓冲器齿轮被固定到装置的运动部分，以随其旋转，所述运动部分例如线轴和/或人群控制装置中的卷轴组件的其他转动部分。相应地，缓冲器的控制功能被传递到装置的运动部分，例如人群控制装置中的卷绕部件。尽管描述了人群控制装置中的缓冲器组件的具体应用和使用，本领域的技术人员将立刻理解缓冲器组件可被用于各种具有移动部分的其他结构和装置，包括那些在家具中，各种车辆应用和许多其他类型装置中找到的所述结构和装置。前述内容的变化和改进均在本发明范围内。应当理解，在此公开和限定的本发明扩展到正文和/或附图中提及的或可根据正文和/或附图推断出的各个特性中的两个或更多的所有可选组合。所有这些不同的组合构成本发明的各种可选方面。此处所描述的实施方式解释了已知实现发明的最佳方式，并且使得其他本领域的技术人员能够应用本发明。 权利要求被解释为包括现有技术所允许范围内的可选实施方式。本发明的各种特性将在下面的权利要求中阐述。
权利要求
1.一种运动缓冲装置，其包括 在操作过程中装置的运动部件； 在操作过程中装置的非运动部件；连接到所述运动部件和所述非运动部件其中之一的装置齿轮；连接到所述运动部件和所述非运动部件中另一个的缓冲器组件，所述缓冲器组件包括具有转子和转子轴的缓冲器；可操作地被安装到所述转子轴上的缓冲器齿轮，其用于可操作地啮合所述装置齿轮;以及位于所述缓冲器和所述缓冲器齿轮之间的偏压构件，其对所述缓冲器和所述缓冲器齿轮施加相反方向的力。
2.根据权利要求1所述的运动缓冲装置，所述缓冲器具有其上具有齿的可移动壳体， 并且所述缓冲器组件进一步包括选择性啮合和分离所述缓冲器壳体上的所述齿的固定齿。
3.根据权利要求2所述的运动缓冲装置，包括围绕着所述缓冲器固定的固定托架，所述托架上具有所述固定齿。
4.根据权利要求3所述的运动缓冲装置，所述托架中具有斜倚靠在所述缓冲器和所述缓冲器齿轮上的部分。
5.根据权利要求4所述的运动缓冲装置，所述托架具有位于所述缓冲器和所述缓冲器齿轮之间的主体，以及位于所述缓冲器相对两侧的腿。
6.根据权利要求5所述的运动缓冲装置，所述运动部件是人群控制装置的线轴。
7.根据权利要求1所述的运动缓冲装置，所述运动部件是人群控制装置的线轴。
8.根据权利要求1所述的运动缓冲装置，所述缓冲器组件被连接到所述运动部件并可随着所述运动部件运动，并且所述装置齿轮被连接到所述非运动部件。
9 根据权利要求1所述的运动缓冲装置，所述缓冲器组件被连接到所述非运动部件， 并且所述装置齿轮被连接到所述运动部件并可随着所述运动部件运动。
10.一种缓冲器组件，其包括缓冲器，其包括壳体、在所述壳体中的转子和从所述壳体向外延伸的转子轴； 被安装到所述转子轴末端上的缓冲器齿轮；缓冲器托架，其具有位于所述缓冲器和所述缓冲器齿轮之间的主体，和安装在所述缓冲器外部的腿，以及形成于所述缓冲器中的用于将所述缓冲器组件连接到装置的限定部件；在所述缓冲器壳体和所述缓冲器托架上的协作啮合结构，其用来选择性地使所述缓冲器壳体和所述托架啮合和分离，以启动和停止所述缓冲器壳体和所述托架之间的相对转动；以及所述缓冲器托架形成倚靠所述缓冲器壳体和倚靠面对所述缓冲器壳体的所述缓冲器齿轮的面进行操作的偏压结构。
11.根据权利要求10所述的缓冲器组件，所述缓冲器托架主体具有位于其中的槽，所述槽之间形成有弹性条，所述弹性条倚靠在所述缓冲器壳体上；并且所述缓冲器托架主体的内缘部件具有朝向并倚靠在所述缓冲器齿轮上的突起的缘。
12.根据权利要求11所述的缓冲器组件，所述缓冲器托架主体形成有穿过其的中心孔，并且所述转子轴伸出穿过所述中心孔。
13.根据权利要求10所述的缓冲器组件，所述缓冲器壳体上和所述缓冲器腿的其中一个上具有齿，所述齿用于所述缓冲器壳体和所述腿之间的选择性啮合和分离。
14.根据权利要求10所述的缓冲器组件，所述缓冲器托架主体具有斜倚靠在所述缓冲器壳体上的外缘部件和斜倚靠在所述缓冲器齿轮上的内缘部件。
15.一种缓冲器组件，其包括 具有主体和腿的缓冲器托架；缓冲器，其被安装在所述缓冲器腿之间并位于所述缓冲器托架主体的一面上； 在所述缓冲器中的转子，其具有穿过所述缓冲器托架主体向外延伸的轴； 缓冲器齿轮，其被安装在所述缓冲器托架主体的第二面上的所述转子轴上；以及所述缓冲器托架主体被设置为提供所述缓冲器和所述缓冲器齿轮之间的偏力，所述偏力被分别施加于所述缓冲器和所述缓冲器齿轮。
16.根据权利要求15所述的缓冲器组件，所述缓冲器具有缓冲器壳体，在该壳体上具有外部齿；并且所述托架上具有第二齿，所述第二齿选择性啮合和分离所述缓冲器壳体上的所述齿。
17.根据权利要求16所述的缓冲器组件，所述第二齿被安装在所述腿的其中一个上。
18.根据权利要求15所述的缓冲器组件，所述缓冲器托架主体具有斜倚靠在所述缓冲器壳体上的外缘部件和斜倚靠在所述缓冲器齿轮上的内缘部件。
19.根据权利要求18所述的缓冲器组件，所述内缘部件具有向所述缓冲器齿轮突出的缘。
20.根据权利要求17所述的缓冲器组件，所述托架被固定到人群控制装置，且所述缓冲器齿轮可操作地与所述人群控制装置的齿轮啮合。
全文摘要
一种缓冲器组件，其包括壳体、可在壳体中转动的转子、从壳体向外突出的转子轴，以及被安装在转子轴上的缓冲器齿轮。托架包括安装在缓冲器外部，用于将组件固定到装置上的腿，所述托架进一步具有位于缓冲器和缓冲器齿轮之间的主体，所述主体对缓冲器和缓冲器齿轮分别施加力。缓冲器选择性地啮合和分离托架，以启动和停止缓冲器和托架之间的相对运动。
文档编号B60R22/44GK102317125SQ201080008003
公开日2012年1月11日 申请日期2010年1月21日 优先权日2009年2月23日
发明者史蒂芬·L·比文斯, 大卫·A·多恩博斯, 尤尔根·本诺·希尔珀特 申请人:伊利诺斯工具制品有限公司