ВРАЩАТЕЛЬНОЕ ДЕМПФЕРНОЕ УСТРОЙСТВО
ROTARY DAMPING DEVICE

Область техники
Изобретение относится к демпферу вращения для демпфирования относительного вращения приводимого во вращение компонента и фиксирующего и опорного компонента, в котором приводимый во вращение компонент установлен с возможностью свободного вращения при использовании вязкостного сопротивления вязкой текучей среды.
Уровень техники
Известен демпфер вращения, содержащий приводимый во вращение компонент, выполненный заодно с вращающейся частью (такой как шестерня, или зубчатое колесо), связанной с приводным компонентом, фиксирующий и опорный компонент, в который с возможностью вращения установлен приводимый во вращение компонент, принимающую часть, например, круглой формы, образованную между фиксирующим и опорным компонентом и приводимым во вращение компонентом, герметизирующий компонент, который обеспечивает герметизацию по наружной боковой поверхности принимающей части и тем самым обеспечивает возможность относительного вращения приводимого во вращение компонента и фиксирующего и опорного компонента, и вязкую текучую среду, которая введена в принимающую часть и демпфирует относительное вращение приводимого во вращение компонента и фиксирующего и опорного компонента (см., например, патентный документ 1).
У демпфера вращения имеется отверстие, обеспечивающее сообщение принимающей части с атмосферой и расположенное в центре фиксирующего и опорного компонента. Для облегчения сборки приводимого во вращение компонента и фиксирующего и опорного компонента демпфер вращения препятствует поступлению воздуха в принимающую часть в процессе сборки. Демпфер препятствует также смешиванию воздуха с вязкой жидкостью, чтобы обеспечить точное поддержание крутящего момента.
Однако вследствие отсутствия мер по предотвращению утечки вязкой жидкости через указанное отверстие (поскольку оно не перекрыто), в случае использования демпфера вращения при высокой температуре возможна утечка вязкой жидкости через отверстие.
В связи с этим был предложен демпфер вращения, в котором отсутствует отверстие, обеспечивающее возможность сообщения принимающей части с атмосферой, и тем самым учтена опасность утечки вязкой текучей среды через это отверстие (см., например, патентные документы 2-5).
Кроме того, был предложен демпфер вращения, имеющий вогнутую часть, в центральную область нижней зоны которой входит выпуклая часть корпуса, и канал выведения воздуха. Одна сторона этого канала открыта в вогнутую часть вращающегося компонента. Другая сторона канала выходит на наружную боковую поверхность вращающегося компонента, установленного с возможностью вращения внутри корпуса, заполненного вязкой текучей средой (см., например, патентный документ 6).
Патентный документ 1: опубликованная заявка Японии №2603574 на полезную модель;
патентный документ 2: прошедшая экспертизу опубликованная заявка Японии №1-37236 на полезную модель;
патентный документ 3: патент Японии №3421484;
патентный документ 4: опубликованная заявка Японии №2519149 на полезную модель;
патентный документ 5: нерассмотренная опубликованная заявка Японии №11-30261 на полезную модель;
патентный документ 6: нерассмотренная опубликованная заявка Японии №10-306836 на полезную модель.
Однако при отсутствии отверстия, обеспечивающего связь принимающей части с атмосферой (с целью предотвращения утечки вязкой текучей среды через данное отверстие), воздух, присутствующий в принимающей части, затрудняет процесс сборки, а смешивание воздуха с вязкой жидкостью приводит к неоднородности крутящего момента, так что ухудшается постоянство заданного крутящего момента.
Хотя в демпфере вращения, описанном в патентном документе 6, воздух, попавший во вращающийся компонент во время его установки, может быть выведен через канал выведения воздуха, при последующей установке закрывающего компонента этот компонент захватывает воздух, удерживающийся внутри корпуса.
Как было описано ранее, в случае присутствия воздуха в корпусе демпфирующий момент становится неоднородным; соответственно, не обеспечивается точное его поддержание.
Раскрытие изобретения
Изобретение, направленное на решение рассмотренных проблем, обеспечивает создание демпфера вращения, удобного для сборки (в связи с уменьшением количества воздуха в принимающей части) и уменьшающего неоднородность демпфирующего момента (т.е. обеспечивающего постоянство этого момента).
Настоящее изобретение охватывает нижеследующие варианты.
(1). Демпфер вращения, содержащий:
приводимый во вращение компонент, выполненный заодно с вращающейся частью, способной взаимодействовать с приводным компонентом;
фиксирующий и опорный компонент, в который с возможностью вращения установлен приводимый во вращение компонент;
принимающую часть, например, круглой формы, образованную между фиксирующим и опорным компонентом и приводимым во вращение компонентом, и
вязкую текучую среду, которая введена в принимающую часть и демпфирует относительное вращение приводимого во вращение компонента и фиксирующего и опорного компонента.
При этом демпфер снабжен герметизирующим компонентом, обеспечивающим герметизацию по наружной боковой поверхности принимающей части с сохранением возможности относительного вращения приводимого во вращение компонента и фиксирующего и опорного компонента, а
в приводимом во вращение компоненте и/или в фиксирующем и опорном компоненте выполнено отверстие, обеспечивающее возможность сообщения с атмосферой части устройства, расположенной на меньшем расстоянии от центра устройства, чем герметизирующий компонент принимающей части.
При этом отверстие перекрыто, без нарушения относительного вращения приводимого во вращение компонента и фиксирующего и опорного компонента, во время сборки приводимого во вращение компонента и фиксирующего и опорного компонента или после ее завершения.
(2). Демпфер вращения согласно варианту (1), характеризующийся тем, что отверстие перекрыто посредством формования расплавлением стенки отверстия, выполненного в переднем конце приводимого во вращение компонента.
(3). Демпфер вращения согласно варианту (1) или (2), характеризующийся тем, что в приводимом во вращение компоненте и/или в фиксирующем и опорном компоненте имеется часть, регулирующая зазор в направлении оси, вокруг которой происходит относительное вращение приводимого во вращение компонента и фиксирующего и опорного компонента по завершении их сборки.
(4). Демпфер вращения согласно варианту (3), характеризующийся тем, что
в центральной части фиксирующего и опорного компонента имеется центральная ось;
приводимый во вращение компонент содержит цилиндрическую часть, образующую отверстие, в которое введена центральная ось, и
в указанной цилиндрической части имеется регулирующая часть для регулирования размера расплавляемой зоны цилиндрической части, контактирующей с центральной осью.
(5). Демпфер вращения согласно варианту (4), характеризующийся тем, что регулирующая часть дополнительно является частью для регулирования зазора.
(6). Демпфер согласно любому из вариантов (1)-(5), характеризующийся тем, что
в центральной части фиксирующего и опорного компонента имеется центральная ось;
приводимый во вращение компонент содержит цилиндрическую часть, образующую отверстие, в которое введена центральная ось, и
между внутренней боковой поверхностью цилиндрической части и наружной боковой поверхностью центральной оси расположена сопрягающая часть для регулирования смещения приводимого во вращение компонента и фиксирующего и опорного компонента в направлении к оси вращения, вокруг которой происходит относительное вращение приводимого во вращение компонента и фиксирующего и опорного компонента, с обеспечением возможности указанного вращения.
(7). Демпфер согласно любому из вариантов (1)-(5), характеризующийся тем, что в наружной зоне приводимого во вращение компонента и фиксирующего и опорного компонента расположена сопрягающая часть для регулирования смещения приводимого во вращение компонента и фиксирующего и опорного компонента в направлении к оси вращения, вокруг которой происходит относительное вращение приводимого во вращение компонента и фиксирующего и опорного компонента, с обеспечением возможности указанного вращения.
(8). Демпфер вращения, содержащий:
приводимый во вращение компонент, выполненный заодно с вращающейся частью, способной взаимодействовать с приводным компонентом;
фиксирующий и опорный компонент, в который с возможностью вращения установлен приводимый во вращение компонент;
принимающую часть, образованную между фиксирующим и опорным компонентом и приводимым во вращение компонентом, и
вязкую текучую среду, которая введена в принимающую часть и демпфирует относительное вращение приводимого во вращение компонента и фиксирующего и опорного компонента.
При этом в центральной части фиксирующего и опорного компонента имеется центральная ось;
в приводимом во вращение компоненте образовано отверстие, в которое с обеспечением возможности вращения введена центральная ось,
демпфер снабжен герметизирующим компонентом, предотвращающим утечку вязкой текучей среды из области между приводимым во вращение компонентом и фиксирующим и опорным компонентом,
между центральной осью и окружающей ее поверхностью, образующей указанное отверстие, сформирован первый канал, посредством которого принимающая часть сообщается с окружающим пространством, а
в приводимом во вращение компоненте сформирован второй канал, обеспечивающий возможность сообщения области у нижней части герметизирующего компонента внутри принимающей части с первым каналом.
(9). Демпфер вращения, содержащий:
приводимый во вращение компонент, выполненный заодно с вращающейся частью, способной взаимодействовать с приводным компонентом;
фиксирующий и опорный компонент, в который с возможностью вращения установлен приводимый во вращение компонент;
принимающую часть, образованную между фиксирующим и опорным компонентом и приводимым во вращение компонентом, и
вязкую текучую среду, которая введена в принимающую часть и демпфирует относительное вращение приводимого во вращение компонента и фиксирующего и опорного компонента, при этом
в центральной части фиксирующего и опорного компонента имеется центральная ось;
в приводимом во вращение компоненте образовано отверстие, в которое с обеспечением возможности вращения введена центральная ось,
демпфер снабжен герметизирующим компонентом, предотвращающим утечку вязкой текучей среды из области между приводимым во вращение компонентом и фиксирующим и опорным компонентом,
между центральной осью и окружающей ее поверхностью, образующей указанное отверстие, сформирован первый канал, посредством которого принимающая часть сообщается с окружающим пространством, и
в первом канале образовано сужение.
(10). Демпфер согласно варианту (9), характеризующийся тем, что в первом канале, в направлении течения вязкой текучей среды, образовано несколько сужений.
(11). Демпфер согласно варианту (9) или (10), характеризующийся тем, что верхняя стенка, образующая первый канал, наклонена кверху.
(12). Демпфер вращения, содержащий:
приводимый во вращение компонент, выполненный заодно с вращающейся частью, способной взаимодействовать с приводным компонентом;
фиксирующий и опорный компонент, в который с возможностью вращения установлен приводимый во вращение компонент;
принимающую часть, образованную между фиксирующим и опорным компонентом и приводимым во вращение компонентом, и
вязкую текучую среду, которая введена в принимающую часть и демпфирует относительное вращение приводимого во вращение компонента и фиксирующего и опорного компонента, при этом
в центральной части фиксирующего и опорного компонента имеется центральная ось;
в приводимом во вращение компоненте образовано отверстие, в которое с обеспечением возможности вращения введена центральная ось,
демпфер снабжен герметизирующим компонентом, предотвращающим утечку вязкой текучей среды из области между приводимым во вращение компонентом и фиксирующим и опорным компонентом, и
в центральной оси сформирован первый канал, обеспечивающий сообщение пространства вне принимающей части с областью у нижней стороны герметизирующего компонента внутри принимающей части.
(13). Демпфер согласно любому из вариантов (8-12), характеризующийся тем, что первый канал закрывается по завершении сборки приводимого во вращение компонента и фиксирующего и опорного компонента.
(14). Демпфер вращения, содержащий:
первый компонент;
второй компонент, в который с возможностью вращения установлен первый компонент;
принимающую часть, образованную между первым и вторым компонентами;
вязкую текучую среду, которая введена в принимающую часть и демпфирует вращение первого компонента относительно второго компонента;
герметизирующий компонент, обеспечивающий герметизацию принимающей части от атмосферы при сохранении возможности вращения первого компонента относительно второго компонента; и
закрытую область, образованную в первом компоненте и/или во втором компоненте в результате перекрывания отверстия, которое связывает принимающую часть с атмосферой, в процессе сборки первого и второго компонентов.
(15). Демпфер согласно варианту (14), характеризующийся тем, что указанное отверстие выполнено в переднем конце первого компонента.
(16). Демпфер согласно варианту (15), характеризующийся тем, что закрытая область сформирована перекрытием отверстия, выполненного в переднем конце первого компонента.
(17). Демпфер согласно варианту (15), характеризующийся тем, что закрытая область сформирована в результате сборки первого и второго компонентов.
(18). Демпфер согласно варианту (14), характеризующийся тем, что указанное отверстие выполнено в основании второго компонента.
(19). Демпфер согласно варианту (18), характеризующийся тем, что закрытая область сформирована перекрытием отверстия, выполненного в основании второго компонента.
(20). Демпфер согласно любому из вариантов (14)-(19), характеризующийся тем, что, по меньшей мере, один из первого и второго компонентов снабжен регулирующей частью для регулирования в процессе сборки первого и второго компонентов зазора в направлении оси вращения первого компонента относительно второго компонента.
(21). Демпфер согласно любому из вариантов (14)-(16), характеризующийся тем, что второй компонент содержит центральную ось, а первый компонент содержит цилиндрическую часть с полой зоной, в которую введена центральная ось, и регулирующую часть для регулирования размера расплавляемой зоны цилиндрической части, контактирующей с центральной осью.
(22). Демпфер согласно варианту (21), характеризующийся тем, что регулирующая часть дополнительно является частью для регулирования зазора.
(23). Демпфер согласно любому из вариантов (14)-(21), характеризующийся тем, что
второй компонент содержит центральную ось,
первый компонент содержит цилиндрическую часть с полой зоной, в которую введена центральная ось, при этом
между внутренней боковой поверхностью цилиндрической части и наружной боковой поверхностью центральной оси расположена сопрягающая часть для регулирования смещения первого и второго компонентов в направлении к оси вращения, вокруг которой происходит вращение первого компонента относительно второго компонента, при обеспечении возможности указанного вращения благодаря зазору между внутренней боковой поверхностью цилиндрической части и наружной боковой поверхностью центральной оси.
(24). Демпфер согласно любому из вариантов (14)-(21), характеризующийся тем, что, по меньшей мере, один из первого и второго компонентов снабжен выступающей частью для регулирования смещения первого и второго компонентов в направлении к оси вращения, вокруг которой происходит вращение первого компонента относительно второго компонента, с обеспечением возможности указанного вращения.
(25). Демпфер согласно любому из вариантов (14)-(24), характеризующийся тем, что второй компонент содержит центральную ось, первый компонент содержит цилиндрическую часть с полой зоной, в которую введена центральная ось, а между центральной осью и цилиндрической частью сформирован первый канал, посредством которого принимающая часть сообщается с закрытой областью.
(26). Демпфер согласно варианту (25), характеризующийся тем, что в первом компоненте сформирован второй канал, обеспечивающий возможность сообщения области у нижней части герметизирующего компонента внутри принимающей части с первым каналом.
(27). Демпфер согласно любому из вариантов (14)-(24), характеризующийся тем, что между первым и вторым компонентами сформирован третий канал, посредством которого принимающая часть сообщается с закрытой областью, причем в третьем канале сформировано сужение.
(28). Демпфер согласно варианту (27), характеризующийся тем, что в третьем канале, в направлении течения вязкой текучей среды, образовано несколько сужений.
(29). Демпфер согласно варианту (27) или (28), характеризующийся тем, что верхняя стенка, образующая третий канал, наклонена кверху.
(30). Демпфер согласно любому из вариантов (14)-(24), характеризующийся тем, что второй компонент содержит центральную ось, а первый компонент содержит цилиндрическую часть с полой зоной, в которую введена центральная ось, имеющая сформированный в ней четвертый канал, обеспечивающий взаимное сообщение области у нижней части герметизирующего компонента внутри принимающей части с закрытой областью.
В соответствии с вариантом (1) предусмотрено отверстие, обеспечивающее сообщение с атмосферой для области принимающей части, отделенной от внешнего пространства герметизирующим компонентом, и выполненное в приводимом во вращение компоненте и/или в фиксирующем и опорном компоненте. При этом данное отверстие перекрывается, без нарушения возможности относительного вращения указанных компонентов, в процессе их сборки или после ее завершения. Благодаря такому выполнению уменьшается количество воздуха, остающегося внутри принимающей части, что облегчает сборку. Уменьшение количества воздуха, смешанного с вязкой текучей средой, способствует точному поддержанию постоянства крутящего момента, причем для повышения эффективности сборки не требуется операции по перекрыванию отверстия.
В соответствии с вариантом (2) средством перекрывания отверстия является формование расплавлением стенки отверстия на переднем конце приводимого во вращение компонента. Это обеспечивает надежное перекрывание, предотвращающее утечку вязкой текучей среды из отверстия.
Наличие в соответствии с вариантом (3), в приводимом во вращение компоненте и/или в фиксирующем и опорном компоненте части, регулирующей зазор в направлении оси, вокруг которой происходит относительное вращение приводимого во вращение компонента и фиксирующего и опорного компонента по завершении их сборки, обеспечивает неизменность зазора между указанными компонентами и, следовательно, точное поддержание крутящего момента.
В варианте (4) в центральной части фиксирующего и опорного компонента имеется центральная ось; приводимый во вращение компонент содержит цилиндрическую часть, образующую отверстие, в которое введена центральная ось, а в указанной цилиндрической части имеется регулирующая часть для регулирования размера расплавляемой зоны цилиндрической части, контактирующей с центральной осью. Тем самым предотвращается прикрепление расплавляемой зоны цилиндрической части к центральной оси и тем самым гарантируется возможность относительного вращения приводимого во вращение компонента и фиксирующего и опорного компонента.
Согласно варианту (5) использование регулирующей части дополнительно для регулирования зазора позволяет совместить две функции в одном компоненте при соответствующем упрощении конструкции.
Введение в соответствии с вариантом (6) между внутренней боковой поверхностью цилиндрической части и наружной боковой поверхностью центральной оси сопрягающей части для регулирования смещения приводимого во вращение компонента и фиксирующего и опорного компонента в направлении к оси вращения, вокруг которой происходит относительное вращение указанных компонентов, с обеспечением возможности указанного вращения, затрудняет отделение приводимого во вращение компонента от фиксирующего и опорного компонента. Кроме того, для изготовления указанных компонентов могут быть использованы формы, состоящие только из двух частей (несмотря на необходимость обеспечения контакта со скольжением). Далее, поскольку контакт между приводимым во вращение компонентом и фиксирующим и опорным компонентом происходит на центральном участке, имеющем малую площадь контакта, уменьшается трение между указанными компонентами. Фрикционное сопротивление для этих компонентов дополнительно снижается вследствие присутствия между ними вязкой текучей среды.
В соответствии с вариантом (7) в наружной зоне приводимого во вращение компонента и фиксирующего и опорного компонента расположена сопрягающая часть для регулирования смещения приводимого во вращение компонента и фиксирующего и опорного компонента в направлении к оси вращения, вокруг которой происходит относительное вращение указанных компонентов, с обеспечением возможности указанного вращения. Благодаря такому выполнению для изготовления указанных компонентов могут быть использованы формы, состоящие только из двух частей.
Поскольку в соответствии с вариантом (8) между центральной осью и окружающей ее поверхностью, образующей отверстие, сформирован первый канал, посредством которого принимающая часть сообщается с окружающим пространством, а в приводимом во вращение компоненте сформирован второй канал, обеспечивающий возможность сообщения области у нижней части герметизирующего компонента внутри принимающей части с первым каналом, воздух, находящийся у нижней части герметизирующего компонента внутри принимающей части, т.е. в области, где он может легко собираться, выводится из принимающей части по второму и первому каналам.
Тем самым уменьшается количество воздуха, остающегося внутри принимающей части, что уменьшает неоднородность крутящего момента.
В соответствии с вариантом (9) между центральной осью и окружающей ее поверхностью, образующей указанное отверстие, сформирован первый канал, посредством которого принимающая часть сообщается с окружающим пространством, причем в первом канале образовано сужение. В результате возрастает скорость движения воздуха по сравнению со скоростью вязкой текучей среды; соответственно облегчается выведение воздуха из принимающей части.
Уменьшение количества воздуха, остающегося в принимающей части, соответственно уменьшает неоднородность крутящего момента.
В соответствии с вариантом (10), поскольку в первом канале, в направлении течения вязкой текучей среды, образовано несколько сужений, скорость вязкой текучей среды, движущейся по первому каналу, дополнительно уменьшается под действием этих сужений. В результате вследствие дополнительного повышения скорости движения воздуха по сравнению со скоростью вязкой текучей среды, дополнительно облегчается выведение воздуха из принимающей части.
Соответственно, дополнительное уменьшение количества воздуха, остающегося в принимающей части, дополнительно уменьшает неоднородность крутящего момента.
В соответствии с вариантом (11) верхняя стенка, образующая первый канал, наклонена кверху, так что воздух поднимается вдоль этой поверхности, что также облегчает выведение воздуха из принимающей части.
Как следствие дополнительного уменьшения количества воздуха, остающегося в принимающей части, достигается значительное уменьшение неоднородности демпфирующего момента.
В соответствии с вариантом (12) благодаря тому, что в центральной оси сформирован первый канал, обеспечивающий сообщение пространства вне принимающей части с областью у нижней стороны герметизирующего компонента внутри принимающей части, воздух может эффективно выводиться по первому каналу за пределы принимающей части из области, в которой он легко может собираться.
Уменьшение количества воздуха, остающегося внутри принимающей части, соответственно уменьшает неоднородность крутящего момента.
В соответствии с вариантом (13) закрывание первого канала по завершении сборки приводимого во вращение компонента и фиксирующего и опорного компонента позволяет предотвратить утечку вязкой жидкости из принимающей части.
В соответствии с вариантом (14) в первом (приводимом во вращение) компоненте и/или во втором (фиксирующем и опорном компоненте) выполнено отверстие, которое связывает принимающую часть с атмосферой в процессе сборки первого и второго компонентов. При этом данное отверстие перекрывается с образованием закрытой области. Это уменьшает количество воздуха, остающегося внутри принимающей части, и соответственно облегчает сборку. Уменьшение количества воздуха, смешанного с вязкой текучей средой, способствует поддержанию постоянства крутящего момента.
В соответствии с вариантами (15)-(19) дополнительно уменьшают количество воздуха, остающегося внутри принимающей части, в том числе смешанного с вязкой текучей средой, что облегчает сборку устройства и поддержание постоянства крутящего момента.
В соответствии с вариантом (20) обеспечивается возможность поддержания неизменного зазора между первым и вторым компонентами, чтобы обеспечить постоянство крутящего момента.
В соответствии с вариантом (21) предотвращается прикрепление расплавляемой зоны цилиндрической части к центральной оси, что гарантирует возможность относительного вращения первого и второго компонентов.
В соответствии с вариантом (22) один компонент может выполнять две функции при соответствующем упрощении конструкции.
В соответствии с вариантом (23) затрудняется отделение первого компонента от второго компонента. Кроме того, для изготовления указанных компонентов могут быть использованы формы, состоящие только из двух частей. Далее поскольку контакт между приводимым во вращение компонентом и фиксирующим и опорным компонентом происходит на центральном участке, имеющем малую площадь контакта, уменьшается трение между указанными компонентами. Фрикционное сопротивление для этих компонентов дополнительно снижается вследствие присутствия между ними вязкой текучей среды.
В соответствии с вариантом (24) для изготовления первого и второго компонентов могут быть использованы формы, состоящие только из двух частей (несмотря на необходимость обеспечения контакта со скольжением).
В соответствии с вариантами (25) и (26), поскольку между центральной осью и цилиндрической частью сформирован первый канал, посредством которого принимающая часть сообщается с закрытой областью, а в первом компоненте сформирован второй канал, обеспечивающий возможность сообщения области у нижней части герметизирующего компонента внутри принимающей части с первым каналом, воздух, находящийся в области у нижней части герметизирующего компонента (удобной для сбора воздуха), может быть выведен из принимающей части по второму и первому каналам.
Тем самым уменьшается количество воздуха внутри принимающей части с соответствующим снижением неоднородности крутящего момента.
В соответствии с вариантом (27) между первым и вторым компонентами сформирован третий канал, посредством которого принимающая часть сообщается с закрытой областью и в котором сформировано сужение. Данное сужение уменьшает скорость вязкой жидкости, движущейся по третьему каналу, что увеличивает скорость воздуха относительно скорости вязкой текучей среды. Тем самым облегчается выведение воздуха из принимающей части.
Это уменьшает количество воздуха в принимающей части и тем самым снижает неоднородность крутящего момента.
В соответствии с вариантом (28) наличие в третьем канале, в направлении течения вязкой текучей среды, нескольких сужений дополнительно уменьшает скорость вязкой жидкости, движущейся по третьему каналу. Тем самым дополнительно облегчается выведение воздуха из принимающей части за счет увеличения скорости воздуха относительно скорости вязкой текучей среды.
Соответствующее уменьшение количества воздуха, остающегося в принимающей части, дополнительно снижает неоднородность крутящего момента.
В соответствии с вариантом (29), поскольку верхняя стенка, образующая третий канал, наклонена кверху, воздух поднимается вдоль этой поверхности, что также облегчает выведение воздуха из принимающей части.
Соответствующее дополнительное уменьшение количества воздуха, остающегося в принимающей части, дополнительно уменьшает неоднородность крутящего момента.
В соответствии с вариантом (30) в центральной оси сформирован четвертый канал, обеспечивающий взаимное сообщение зоны у нижней части герметизирующего компонента внутри принимающей части с закрытой областью. Благодаря этому воздух, находящийся у нижней части герметизирующего компонента внутри принимающей части, т.е. в области, где он может легко собираться, выводится из принимающей части по четвертому каналу.
В результате неоднородность демпфирующего момента может быть уменьшена за счет уменьшения количества воздуха внутри принимающей части.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 на виде спереди, в разрезе и с пространственным разделением компонентов, изображен демпфер вращения по первому варианту изобретения.
На фиг.2 приводимый во вращение компонент по фиг.1 изображен на виде сверху.
На фиг.3 фиксирующий и опорный компонент по фиг.1 изображен на виде сверху.
На фиг.4 на виде спереди, в разрезе, показан демпфер вращения в процессе сборки компонентов, изображенных на фиг.1.
На фиг.5 демпфер вращения в процессе сборки компонентов, изображенных на фиг.1, показан на виде сверху.
На фиг.6 на виде спереди, в разрезе, показан демпфер вращения, изготовленный посредством сборки компонентов, изображенных на фиг.1 и прикрепленный к несущему компоненту.
На фиг.7 на виде спереди, в разрезе, показан демпфер вращения согласно второму варианту изобретения.
На фиг.8 на виде спереди, в разрезе, показан демпфер вращения согласно третьему варианту изобретения.
На фиг.9 на виде спереди, в разрезе и с пространственным разделением компонентов, показан демпфер вращения согласно четвертому варианту изобретения.
На фиг.10 на виде спереди, в разрезе, показан демпфер вращения, изготовленный сборкой компонентов, представленных на фиг.9.
На фиг.11 на виде спереди, в разрезе, показан демпфер вращения согласно пятому варианту изобретения.
На фиг.12 на виде спереди, в разрезе и с пространственным разделением компонентов, показан демпфер вращения согласно шестому варианту изобретения.
На фиг.13(а) приводимый во вращение компонент по фиг.12 представлен на виде сверху.
На фиг.13(b) приводимый во вращение компонент по фиг.12 представлен на виде снизу.
На фиг.13(с) приводимый во вращение компонент представлен в сечении плоскостью А-А, показанной на фиг.12.
На фиг.14 на виде сверху показан фиксирующий и опорный компонент по фиг.12.
На фиг.15 на виде спереди, в разрезе, показан демпфер вращения в процессе сборки компонентов, представленных на фиг.12.
На фиг.16 на виде сверху показан демпфер вращения в процессе сборки компонентов, представленных на фиг.12.
На фиг.17 на виде спереди, в разрезе, представлен демпфер вращения, изготовленный в результате сборки компонентов по фиг.12 и прикрепленный к несущему компоненту.
Осуществление изобретения
Далее, со ссылками на чертежи, будут описаны варианты изобретения.
На фиг.1 на виде спереди, в разрезе и с пространственным разделением компонентов представлен демпфер вращения согласно первому варианту изобретения. На фиг.2 приводимый во вращение компонент, показанный на фиг.1, представлен на виде сверху. На фиг.3 на виде сверху изображен фиксирующий и опорный компонент, показанный на фиг.1. На фиг.4 на виде спереди, в разрезе, показан демпфер вращения в процессе изготовления, т.е. сборки компонентов, изображенных на фиг.1. На фиг.5 демпфер вращения в процессе сборки компонентов, изображенных на фиг.1, показан на виде сверху. На фиг.6 на виде спереди, в разрезе, показан демпфер вращения, изготовленный посредством сборки компонентов, изображенных на фиг.1 и прикрепленный к несущему компоненту.
Вращательный демпфер обозначен на фиг.1 как D. Он содержит приводимый во вращение компонент (первый компонент) 11, изготовленный из синтетической смолы, и фиксирующий и опорный компонент (второй компонент) 21, также изготовленный из синтетической смолы. Этот компонент (по существу, являющийся корпусом) несет приводимый во вращение компонент 11, который имеет возможность свободного вращения. Демпфер содержит также уплотнительное кольцо 31, зафиксированное на приводимом во вращение компоненте 11, предпочтительно выполненное из силиконового каучука, из тройного этилен-пропиленового каучука или из иного подходящего материала и обеспечивающее герметизацию по окружности принимающей части 41 (см. фиг.4 или фиг.6), которая образована между приводимым во вращение компонентом 11 и фиксирующим и опорным компонентом 21, при сохранении возможности относительного вращения указанных компонентов. В состав демпфера входит также вязкая текучая среда 51 (см. фиг.4 или фиг.6), такая как смазка, силиконовое масло или аналогичное вещество. Эта среда удерживается в принимающей части 41 (см. фиг.4 или фиг.6), образованной между приводимым во вращение компонентом 11 и фиксирующим и опорным компонентом 21, и демпфирует относительное вращение этих компонентов.
Приводимый во вращение компонент 11 содержит:
способный вращаться зубчатый венец 12 (см. также фиг.2), сопрягаемый с приводным компонентом, таким как шестерня или зубчатая рейка;
удерживающий фланец 13, который расположен под зубчатым венцом 12 и выполнен заодно с ним;
наружную цилиндрическую стенку 14, ось которой совпадает с осью зубчатого венца 12 и которая расположена под удерживающим фланцем 13 и выполнена заодно с ним; и
удерживающий фланец 15, который образован на нижнем конце наружной цилиндрической стенки 14, по ее периферии, выполнен заодно с ней и расположен напротив удерживающего фланца 13, причем удерживающий фланец 15 удерживает совместно с удерживающим фланцем 13 уплотнительное кольцо 31, охватывающее по периферии наружную цилиндрическую стенку 14.
Внутренняя цилиндрическая стенка 16, ось которой совпадает с осью зубчатого венца 12, снабжена отверстием в форме полости, связывающей верхнюю и нижнюю части объема внутри наружной цилиндрической стенки 14. Данная полость сообщается также с принимающей частью 41 и образует интегральную часть приводимого во вращение компонента 11. Передний (верхний) конец внутренней цилиндрической стенки 16 выполнен открытым с образованием соответствующего отверстия.
Верхнему концу наружной боковой поверхности внутренней цилиндрической стенки 16 придан круглый ступенчатый профиль 16s.
Кроме того, во внутренней боковой поверхности внутренней цилиндрической стенки 16 выполнены, например, шесть канавок 17, которые расположены на равных угловых расстояниях, составляющих 60°, и вытянуты в вертикальном направлении от нижнего конца ее внутренней боковой поверхности примерно до ее центральной части. В дополнение предусмотрены сопрягаемые выступы 18 (см. фиг.2), которые находятся с верхней стороны канавок 17. Эти выступы могут вращаться относительно направляющих канавок 26, которые имеются в фиксирующем и опорном компоненте 21 и будут описаны далее. Верхние концы сопрягаемых выступов 18 выполнены плоскими, а их нижние стороны наклонены наружу и вверх. Сопрягаемые выступы расположены, например, на угловом расстоянии 180° друг от друга. Над верхними сторонами этих выступов расположена регулирующая перемычка 19 (см. также фиг.2), которая служит для регулирования зазора у оси, вокруг которого происходит относительное вращение приводимого во вращение компонента 11 и фиксирующего и опорного компонента 21, когда они находятся в составе сборки. Перемычка 19 служит также для регулирования контактирующей с ней перекрывающей части 16с (см. фиг.6), которая образована отверждением верхнего конца внутренней цилиндрической стенки 16 над центральной осью 25 фиксирующего и опорного компонента 21 (как будет описано далее) в процессе перекрывания верхнего конца внутренней цилиндрической стенки 16 расплавленным материалом этого верхнего конца.
На нижнем конце наружной боковой поверхности удерживающего фланца 15 и на нижнем конце внутренней боковой поверхности внутренней цилиндрической стенки 16 выполнены фаски.
Фиксирующий и опорный компонент 21 содержит:
основание 22, имеющее в плане круглую форму (см. также фиг.3),
наружную цилиндрическую стенку 23 (см. фиг.3), выполненную по наружному краю основания 22 заодно с ним,
внутреннюю цилиндрическую стенку 24 (см. также фиг.3), соосную с основанием 22 и вводимую в круглую канавку, образованную наружной цилиндрической стенкой 14 приводимого во вращение компонента 11 и его внутренней цилиндрической стенкой 16,
центральную ось 25 (см. фиг.3), которая сформирована в центре основания 22 заодно с ним и введена во внутреннюю цилиндрическую стенку 16 приводимого во вращение компонента 11, и
крепежные скобы 27 (см. фиг.3), выполненные заодно с основанием и расположенные, например, на угловом расстоянии 180° одна от другой.
На нижнем конце внутренней поверхности наружной цилиндрической стенки 23 сформирован нижний участок 23d, в который с возможностью вращения может быть помещен удерживающий фланец 15 приводимого во вращение компонента 11. На верхнем конце этой внутренней поверхности может быть сформирован верхний ступенчатый участок 23u, в который с возможностью вращения может быть помещен удерживающий фланец 13 указанного компонента 11.
На верхнем конце наружной боковой поверхности центральной оси 25 может быть выполнена фаска, а на ее наружной боковой поверхности, на высоте, соответствующей сопрягаемому выступу 18 приводимого во вращение компонента 11, может быть выполнена направляющая канавка 26, имеющая плоский верхний конец и образующая соответствующий регулирующий элемент, который может вращаться относительно сопрягаемого выступа 18 на приводимом во вращение компоненте 11.
Крепежная скоба 27 выступает наружу из основания 22; кроме того, она отогнута вверх. У данной скобы имеется отгибка 28 с крепежным выступом 28а на наружной стороне ее верхнего конца и с отходящим от нее крепежным выступом 29 (см. фиг.3), который выступает наружу относительно основания 22. При этом на скобе образован участок для сопряжения с несущим компонентом (например, с сопрягаемой пластиной Е - см. фиг.6), который зажимается между крепежным выступом 29 и крепежным выступом 28а.
На фиг.4 обозначением Н отмечен нагреваемый стержень сварочного приспособления. На нижнем конце данного стержня спрофилирован вогнутый участок с, образующий сферический сегмент, контактирующий с верхней стороной внутренней цилиндрической стенки 16 приводимого во вращение компонента 11. В центре этого вогнутого участка с сформирован обращенный вниз выступ р.
Далее будет описан пример процесса сборки демпфера D вращения.
Сначала, как показано на фиг.1, на сборочный стенд устанавливают фиксирующий и опорный компонент 21 и в круглую полость, образованную его наружной и внутренней цилиндрическими стенками 23 и 24 соответственно, вводят заданное количество вязкой текучей среды 51.
Затем в фиксирующий и опорный компонент 21, используя центральную ось 25 в качестве направляющей, входящей во внутреннюю цилиндрическую стенку 16, вводят нижнюю сторону приводимого во вращение компонента 11, уплотнительное кольцо 31 которого охватывает наружную цилиндрическую стенку 14 и удерживается в этом положении удерживающими фланцами 13 и 15.
Как было описано ранее, при вводе нижней стороны приводимого во вращение компонента 11 в фиксирующий и опорный компонент 21 указанные компоненты сжимают вязкую текучую среду 51 и воздух и проталкивают их внутрь объема между этими компонентами. В результате вязкая текучая среда и воздух проходят через канавку 17 в пространство между внутренней цилиндрической стенкой 16 и центральной осью 25.
Поскольку воздух движется быстрее, чем вязкая текучая среда 51, он не остается в принимающей части 41, которая образована между приводимым во вращение компонентом 11 и фиксирующим и опорным компонентом 21.
Как было описано ранее, когда нижнюю сторону приводимого во вращение компонента 11 вводят в фиксирующий и опорный компонент 21, удерживающий фланец 15, как показано на фиг.4, вводится с возможностью вращения в объем внутри наружной цилиндрической стенки 23. При этом уплотнительное кольцо 31 герметизирует пространство между наружными цилиндрическими стенками 23, 14 с сохранением возможности относительного вращения приводимого во вращение компонента 11 и фиксирующего и опорного компонента 21.
Центральная ось 25, как это показано на фиг.4, вводится внутрь внутренней цилиндрической стенки 16. Когда эта ось 25, пройдя мимо сопрягаемого выступа 18, столкнется с регулирующей перемычкой 19, сопрягаемый выступ 18 войдет в направляющую канавку 26 с обеспечением сопряжения между указанным выступом 18 и указанной канавкой 26, как это показано на фиг.4.
Показанный на фиг.4 нагреваемый стержень Н нагревают пропусканием через него тока для того, чтобы по завершении сборки приводимого во вращение компонента 11 и фиксирующего и опорного компонента 21 верхний (открытый) конец внутренней цилиндрической стенки 16 был перекрыт посредством формования расплавлением, осуществляемого вводом верхнего конца внутренней цилиндрической стенки 16 в контакт с вогнутым участком с нагреваемого стержня Н (изображенного штрихпунктирной линией), и опусканием с усилием нагреваемого стержня. После этого нагреваемый стержень охлаждают и отводят, тогда как демпфер D вращения оказывается в состоянии, показанном на фиг.6. На этом процесс сборки завершается.
Далее будет описан пример закрепления демпфера D вращения.
Как показано на фиг.6, демпфер D вращения прикрепляется к несущей пластине Е путем ее ввода между крепежными выступами 28а, 29 благодаря выполненному в пластине Е отверстию, которое имеет тот же круглый контур, что и основание 22 фиксирующего и опорного компонента 21, а также прорезям h, в которые могут вводиться крепежные скобы 27, расположенные с противоположных сторон наружной боковой поверхности, с взаимным угловым расстоянием 180°.
Далее будет описано функционирование демпфера D вращения.
Сначала, когда указанный компонент 11 приводится во вращение вращением зубчатого венца 12, который находится в зацеплении с шестерней, зубчатой рейкой или аналогичной деталью, вращение данного компонента 11 демпфируется вязкостным сопротивлением и сдвиговым сопротивлением вязкой текучей среды 51, находящейся между приводимым во вращение компонентом 11 и фиксирующим и опорным компонентом 21.
Соответственно, зубчатый венец 12 приводимого во вращение компонента 11 демпфирует вращение или иное движение шестерни, зубчатой рейки или аналогичной детали, которая механически сопряжена с приводимым во вращение компонентом. В результате шестерня, зубчатая рейка или аналогичная деталь осуществляет медленное вращение или иное движение.
Как было описано ранее, согласно первому варианту изобретения внутренняя цилиндрическая стенка 16 приводимого во вращение компонента 11 образует отверстие, через которое центральная зона принимающей части 41 сообщается с атмосферой. После завершения сборки приводимого во вращение компонента 11 и фиксирующего и опорного компонента 21 указанное отверстие, образованное внутренней цилиндрической стенкой 16, оказывается перекрытым без создания ограничений для относительного вращения указанных компонентов 11, 21. Как следствие, количество воздуха, заключенного в принимающей части 41, уменьшается. Такое выполнение облегчает сборку приводимого во вращение компонента 11 и фиксирующего и опорного компонента 21 и позволяет с высокой точностью поддерживать постоянный крутящий момент благодаря уменьшению количества воздуха, смешанного с вязкой текучей средой 51.
В дополнение поскольку перекрывание отверстия, образованного внутренней цилиндрической стенкой 16, осуществляется посредством формования, с расплавлением, верхнего конца внутренней цилиндрической стенки 16, указанное отверстие может быть надежно перекрыто без применения дополнительных закрывающих деталей при предотвращении утечки вязкой текучей среды 51 через отверстие, образованное внутренней цилиндрической стенкой 16.
Поскольку в процессе сборки приводимого во вращение компонента 11 и фиксирующего и опорного компонента 21 указанный компонент 21 снабжается регулирующей перемычкой 19, которая регулирует зазор между приводимым во вращение компонентом 11 и фиксирующим и опорным компонентом в направлении оси вращения, вокруг которой происходит относительное вращение указанных компонентов 11, 21, этот зазор остается неизменным, что обеспечивает точное поддержание постоянного крутящего момента.
Центральная ось 25, расположенная по центру фиксирующего и опорного компонента 21, вводится в отверстие внутренней цилиндрической стенки 16, имеющейся в приводимом во вращение компоненте 11. При этом наличие регулирующей перемычки 19, которая регулирует контакт верхнего сформованного конца внутренней цилиндрической стенки 16 с центральной осью 25, введенной внутрь этой стенки, помогает избежать прикрепления верхнего конца указанной стенки 16 к центральной оси 25. Тем самым гарантируется возможность относительного вращения приводимого во вращение компонента 11 и фиксирующего и опорного компонента 21.
В дополнение поскольку регулирующая перемычка 19 дополнительно используется для регулирования зазора, данный компонент одновременно выполняет две функции, что позволяет упростить конструкцию при сохранении ее функций.
Взаимно согласованные сопрягаемые части (сопрягаемый выступ 18 и направляющая канавка 26) регулируют смещение в направлении к оси, вокруг которой происходит относительное вращение приводимого во вращение компонента 11 и фиксирующего и опорного компонента 21, и делают возможным относительное вращение указанных компонентов 11, 21. Наличие данных сопрягаемых частей между внутренней боковой поверхностью внутренней цилиндрической стенки 16 и наружной боковой поверхностью центральной оси 25 затрудняет отделение приводимого во вращение компонента 11 от фиксирующего и опорного компонента 21. Такое выполнение позволяет использовать для изготовления данных компонентов формы, состоящие только из двух частей, несмотря на необходимость обеспечения контакта со скольжением. В дополнение поскольку контакт между приводимым во вращение компонентом 11 и фиксирующим и опорным компонентом 21 происходит на центральном участке, имеющем малую площадь контакта, уменьшается трение между указанными компонентами 11, 21. Трение между этими компонентами дополнительно снижается вследствие присутствия между ними вязкой текучей среды 51.
Кроме того, поскольку на наружной цилиндрической стенке 14 имеется удерживающий фланец 15, уплотнительное кольцо 31 не отходит от наружной цилиндрической стенки 14; это обстоятельство обеспечивает эффективность сборки.
Далее, поскольку на внутренней боковой поверхности внутренней цилиндрической стенки 16 выполнена канавка 17, воздух, присутствующий внутри принимающей части 41, выводится из объема, образованного внутренней цилиндрической стенкой 16 по канавке 17, так что вязкая жидкость 51 входит по канавке 17 в пространство между внутренними цилиндрическими стенками 16 и 24. В результате количество воздуха внутри принимающей части 41 дополнительно уменьшается, что облегчает осуществление сборки и сокращает количество воздуха внутри вязкой жидкости 51. Соответственно, повышается стабильность точного поддержания крутящего момента.
На фиг.7 на виде спереди, в разрезе, показан демпфер вращения согласно второму варианту изобретения. Частям, идентичным или аналогичным частям, показанным на фиг.1-6, даны на фиг.7 те же обозначения, и описание этих частей не повторяется.
Удерживающий фланец на фиг.7 обозначен как 13А, причем между этим фланцем и зубчатым венцом 12 имеется заданный зазор, в который может входить сопрягающий выступ 23i, выполненный на наружной цилиндрической стенке 23А, как это будет описано далее.
Наружная цилиндрическая стенка 23А сформирована на внешнем краю основания 22 и составляет с ним единое целое. На внутренней стороне этой стенки 23А имеются сопрягающие выступы 23i, которые выступают внутрь и верхние стороны которых имеют скос, ориентированный вниз и вовнутрь. Данные выступы, которые сопрягаются с возможностью относительного вращения с верхней стороной удерживающего фланца 13А приводимого во вращение компонента 11, распределены по окружности при заданном угловом расстоянии между ними, составляющем, например, 90°. Удерживающий фланец 13А и сопрягающий выступ 23i образуют сопрягающую часть, допускающую относительное вращение приводимого во вращение компонента 11 и фиксирующего и опорного компонента 21.
Другие части демпфера D вращения согласно второму варианту изобретения имеют такую же конструкцию, как и в первом варианте.
Далее будет описан пример процесса сборки демпфера D вращения.
Сначала, как показано на фиг.1, на сборочный стенд устанавливают фиксирующий и опорный компонент 21 и в круглую вогнутую полость, образованную его наружной и внутренней цилиндрическими стенками 23А и 24 соответственно, вводят заданное количество вязкой текучей среды 51.
Затем в фиксирующий и опорный компонент 21, используя центральную ось 25 в качестве направляющей, входящей во внутреннюю цилиндрическую стенку 16, вводят нижнюю сторону приводимого во вращение компонента 11, уплотнительное кольцо 31 которого охватывает наружную цилиндрическую стенку 14 и удерживается в этом положении удерживающими фланцами 13А и 15.
Как было описано ранее, при вводе нижней стороны приводимого во вращение компонента 11 в фиксирующий и опорный компонент 21 указанные компоненты сжимают вязкую текучую среду 51 и воздух и проталкивают их внутрь объема между этими компонентами 11, 21 соответственно. В результате вязкая текучая среда и воздух проходят через канавку 17 в пространство между внутренней цилиндрической стенкой 16 и центральной осью 25.
Поскольку воздух движется быстрее, чем вязкая текучая среда 51, он не остается в принимающей части 41, которая образована между приводимым во вращение компонентом 11 и фиксирующим и опорным компонентом 21.
Как было описано ранее, когда нижнюю сторону приводимого во вращение компонента 11 вводят в фиксирующий и опорный компонент 21, удерживающий фланец 15, как показано на фиг.7, вводится с возможностью вращения в объем внутри наружной цилиндрической стенки 23А. При этом уплотнительное кольцо 31 герметизирует пространство между наружными цилиндрическими стенками 23А, 14 с сохранением возможности относительного вращения приводимого во вращение компонента 11 и фиксирующего и опорного компонента 21. Сопрягающий выступ 23i сначала отгибается наружу, в открытое положение, а затем после продвижения мимо удерживающего фланца 13А возвращается в закрытое положение, сопрягаясь с верхней поверхностью удерживающего фланца 13А, который сохраняет возможность вращения.
Центральная ось 25, как это показано на фиг.7, вводится внутрь внутренней цилиндрической стенки 16. При этом, когда эта ось 25, пройдя мимо сопрягаемого выступа 18, столкнется с регулирующей перемычкой 19, сопрягаемый выступ 18 войдет в направляющую канавку 26 с обеспечением сопряжения между указанным выступом 18 и указанной канавкой 26.
Показанный на фиг.4 нагреваемый стержень Н нагревают пропусканием через него тока для того, чтобы по завершении сборки приводимого во вращение компонента 11 и фиксирующего и опорного компонента 21 верхний (открытый) конец внутренней цилиндрической стенки 16 был перекрыт посредством формования расплавлением, осуществляемого вводом верхнего конца внутренней цилиндрической стенки 16 в контакт с вогнутым участком с нагреваемого стержня Н (изображенного штрихпунктирной линией), и опусканием с усилием нагреваемого стержня. После этого нагреваемый стержень охлаждают и отводят, тогда как демпфер D вращения оказывается в состоянии, показанном на фиг.7. На этом процесс сборки завершается.
Закрепление и функционирование демпфера D вращения по второму варианту такие же, как и в первом варианте, поэтому их описание опускается.
Второму варианту свойственны те же преимущества, что и первому варианту.
Поскольку сопрягающая часть (удерживающий фланец 13А и сопрягающий выступ 23i), допускающая относительное вращение приводимого во вращение компонента 11 и фиксирующего и опорного компонента 21, выполнена на внешних частях этих компонентов, для изготовления данных компонентов можно использовать формы, состоящие только из двух частей.
На фиг.8 на виде спереди, в разрезе, показан демпфер вращения согласно третьему варианту изобретения. Частям, идентичным или аналогичным частям, показанным на фиг.1-7, даны на фиг.8 те же обозначения, и описание этих частей не повторяется.
На фиг.8 обозначение 13В соответствует удерживающему фланцу, который выполнен на нижней стороне зубчатого венца 12 заодно с ним. На наружном краю этого фланца выполнены четыре сопрягающих выступа 13с, которые выступают наружу и затем вниз, т.е. имеют L-образный профиль. На внутренней стороне нижнего конца каждого выступа выполнен скос, так что расстояние между поверхностями скосов увеличивается сверху вниз. Данные выступы, распределенные по боковой поверхности с заданными угловыми расстояниями, например, составляющими 90°, сопрягаются с возможностью относительного вращения с фиксаторными элементами 23о наружной цилиндрической стенки 23В, которые будут описаны далее.
Наружная цилиндрическая стенка 23В сформирована на внешнем краю основания 22 и составляет с ним единое целое. На наружной стороне верхнего конца этой стенки сформированы фиксаторные элементы 23о, представляющие собой скосы, отходящие от верхнего края наружу и вниз. Эти скосы сопрягаются с сохранением возможности относительного вращения с нижними сторонами сопрягающих выступов 13с удерживающего фланца 13В приводимого во вращение компонента 11.
Сопрягающий выступ 13с и фиксаторный элемент 23о образуют сопрягающую часть, допускающую относительное вращение приводимого во вращение компонента 11 и фиксирующего и опорного компонента 21.
Другие части демпфера D вращения согласно третьему варианту изобретения имеют такую же конструкцию, как и в первом варианте.
Сборка третьего варианта демпфера D вращения может быть осуществлена так же, как и второго варианта, тогда как закрепление и функционирование третьего варианта демпфера D вращения такие же, как и в первом варианте, поэтому их описание опускается.
Третьему варианту свойственны те же преимущества, что и второму варианту.
На фиг.9 на виде спереди, в разрезе и с пространственным разделением деталей, показан демпфер вращения согласно четвертому варианту изобретения, а на фиг.10 на виде спереди, в разрезе, показан демпфер вращения, изготовленный сборкой компонентов, представленных на фиг.9. Частям, идентичным или аналогичным частям, показанным на фиг.1-8, даны на фиг.9 те же обозначения, и описание этих частей не повторяется.
На фиг.9 обозначение 16Х соответствует открытому книзу внутреннему цилиндру, на внутренней боковой поверхности которого выполнены канавка 17 и сопрягаемый выступ 18.
В центральной оси, обозначенной как 25А, выполнено сквозное осевое отверстие 25t.
Высота (длина) центральной оси 25А выбрана такой, чтобы по завершении сборки приводимого во вращение компонента 11 и фиксирующего и опорного компонента 21 дно цилиндра 16Х находилось в контакте с центральной осью 25А, перекрывая осевое отверстие 25t.
Соответственно, осевое отверстие и дно внутреннего цилиндра 16Х, действующее как перекрывающий компонент, могут быть сконфигурированы с возможностью выполнения дополнительно функции части, регулирующей зазор.
Процесс сборки четвертого варианта демпфера D вращения (см. фиг.10) может быть выполнен так же, как и для первого варианта (но с исключением операции формования расплавлением, выполняемой с помощью нагреваемого стержня Н).
Закрепление и функционирование демпфера D вращения по четвертому варианту такие же, как и в первом варианте, поэтому их описание опускается.
Четвертому варианту свойственны те же преимущества, что и первому варианту.
Благодаря использованию конфигурации, в которой сквозное отверстие 25t перекрывается в результате сборки приводимого во вращение компонента 11 и фиксирующего и опорного компонента 21, дополнительной операции для перекрывания данного отверстия 25t не требуется, что повышает эффективность процесса сборки.
Кроме того, поскольку один компонент (внутренний цилиндр 16Х) выполняет две функции (включая дополнительную функцию перекрывания отверстия), конструкция может быть выполнена более простой при сохранении всех ее функций.
На фиг.11 на виде спереди, в разрезе, показан демпфер вращения согласно пятому варианту изобретения. Частям, идентичным или аналогичным частям, показанным на фиг.1-10, даны на фиг.11 те же обозначения, и описание этих частей не повторяется.
Отличие пятого варианта от четвертого состоит в том, что по завершении сборки приводимого во вращение компонента 11 и фиксирующего и опорного компонента 21 дно внутреннего цилиндра 16Х пространственно отделено от верхнего конца центральной оси 25А, а нижний конец сквозного отверстия 25t перекрывается посредством формования расплавлением по завершении сборки приводимого во вращение компонента 11 и фиксирующего и опорного компонента 21, образуя закрытую с данной стороны часть.
Пятому варианту свойственны те же преимущества, что и первому варианту.
На фиг.12 на виде спереди, в разрезе и с пространственным разделением деталей, показан демпфер вращения согласно шестому варианту изобретения. На фиг.13(а), 13(b) приводимый во вращение компонент по фиг.12 представлен соответственно на видах сверху и снизу. На фиг.13(с) данный компонент показан в сечении плоскостью А-А, показанной на фиг.12. На фиг.14 на виде сверху показан фиксирующий и опорный компонент по фиг.12. На фиг.15, 16, соответственно на видах спереди в разрезе и сверху, показан демпфер D вращения в процессе сборки компонентов, представленных на фиг.12. На фиг.17 на виде спереди, в разрезе, представлен демпфер вращения, изготовленный в результате сборки компонентов по фиг.12 и прикрепленный к несущему компоненту.
Как показано на фиг.12, демпфер D вращения содержит приводимый во вращение компонент (первый компонент) 61, изготовленный из синтетической смолы, и фиксирующий и опорный компонент (второй компонент) 71, изготовленный из синтетической смолы. Этот компонент (по существу, являющийся корпусом) несет приводимый во вращение компонент 61, который имеет возможность свободного вращения. Демпфер содержит также уплотнительное кольцо 81, зафиксированное на приводимом во вращение компоненте 61, предпочтительно выполненное из силиконового каучука, из тройного этилен-пропиленового каучука или из иного подходящего материала и обеспечивающее герметизацию по окружности принимающей части 91 (см. фиг.15 или фиг.17), которая образована между приводимым во вращение компонентом 61 и фиксирующим и опорным компонентом 71 при сохранении возможности относительного вращения указанных компонентов. В состав демпфера входит также вязкая текучая среда 101 (см. фиг.15 или фиг.17), такая как смазка, силиконовое масло или аналогичное вещество, которое удерживается в принимающей части 91 (см. фиг.15 или фиг.17), образованной между приводимым во вращение компонентом 61 и фиксирующим и опорным компонентом 71, и демпфирует относительное вращение этих компонентов.
Приводимый во вращение компонент 61 содержит:
способный вращаться зубчатый венец 62 (см. также фиг.13(а), 13(b)), сопрягаемый с приводным компонентом, таким как шестерня или зубчатая рейка;
внутреннюю цилиндрическую стенку 63 (взаимодействующую с центральной осью), образующую часть зубчатого венца 62 и расположенную внутри этого венца так, что ее центр совпадает с центром зубчатого венца 62; и
роторную часть 66 (см. фиг.13(b), 13(с)), которая выполнена на нижнем конце наружной боковой поверхности внутренней цилиндрической стенки 63, напротив зубчатого венца 62, и удерживает уплотнительное кольцо 81 прижатым к зубчатому венцу 62 в зоне его внутренней цилиндрической стенки 63.
Роторная часть 66 вставлена в принимающую часть 91, имеющую круглое сечение и соосную с зубчатым венцом 62 (см. фиг.15 или фиг.17).
На верхнем конце указанной стенки 63 сформирован ступенчатый участок 63а (см. фиг.13(а)), выполненный тонким и ориентированным наружу.
Кроме того, во внутренней боковой поверхности внутренней цилиндрической стенки 63 выполнены, например, четыре канавки 63b (см. фиг.13(b) и 13(с)), которые расположены на равных угловых расстояниях, составляющих 90°, и вытянуты в вертикальном направлении от нижнего конца ее внутренней боковой поверхности примерно до ее центральной части. В дополнение предусмотрены согласованные по форме сопрягаемые выступы 64 (см. также фиг.13(а) и 13(b)), которые находятся с верхней стороны канавок 63b. Эти выступы могут вращаться относительно направляющих канавок 73а, имеющихся в фиксирующем и опорном компоненте 71. Верхние концы сопрягаемых выступов 64 выполнены плоскими, а их нижние стороны наклонены наружу и вверх. В качестве примера сопрягаемые выступы расположены на угловом расстоянии 180° друг от друга. Над верхними сторонами сопрягаемых выступов 64 расположена регулирующая перемычка 65 (см. также фиг.13(а) и 13(b)), которая служит для регулирования зазора у оси, вокруг которой происходит относительное вращение приводимого во вращение компонента 61 и фиксирующего и опорного компонента 71, когда они находятся в составе сборки. Перемычка 65 служит также для регулирования контактирующей с ней перекрывающей части 63d (см. фиг.17), которая образована посредством отверждения верхнего конца внутренней цилиндрической стенки 63 над центральной осью 73 фиксирующего и опорного компонента 71 в процессе перекрывания верхнего конца внутренней цилиндрической стенки 16 расплавленным материалом этого верхнего конца.
Во внутренней цилиндрической стенке 63 с угловым интервалом 180° выполнены отверстия 63с (см. фиг.13(с)), образующие второй канал и проходящие, например, в радиальном направлении внутри верхнего конца роторной части 66.
Роторная часть 66 имеет круглый в плане фланец 67 (см. фиг.13(b) и 13(с)) и выступающую наклонную часть 68 (см. фиг.13(b)), заходящую под фланец 67 в виде l-образного выступа. Верхняя стенка 68а данной части 68 (соответствующая нижней стороне фланца) наклонена таким образом (см. фиг.13(b)), что ее высота увеличивается к центру (т.е. в сторону внутренней цилиндрической стенки 63).
Фиксирующий и опорный компонент 71 содержит:
основание 72 (см. фиг.14), которое имеет в плане круглую форму и внутренняя сторона которого повышается в направлении центральной оси 73 (см. фиг.14), сформированной в центре основания 72, на его внутренней стороне и введенной в отверстие, образованное внутренней цилиндрической стенкой 63 приводимого во вращение компонента 61,
наружную цилиндрическую стенку 74 (см. фиг.14), выполненную по наружному краю основания 72 заодно с ним, и
крепежные скобы 75 (см. фиг.14), выполненные на наружной боковой поверхности наружной цилиндрической стенки 74 и расположенные, например, на угловом расстоянии 180° одна от другой.
На внутренней стороне основания 72 сформировано несколько (например, три) ступенчатых участков 72а, соосных с центральной осью 73.
На верхнем конце наружной боковой поверхности центральной оси 73 выполнена фаска, а на ее наружной боковой поверхности, на высоте, соответствующей сопрягаемому выступу 64 приводимого во вращение компонента 61, выполнена направляющая канавка 73а, имеющая плоский верхний конец и образующая соответствующий регулирующий элемент, который может вращаться относительно сопрягаемого выступа 64 на приводимом во вращение компоненте 61.
Крепежная скоба 75 содержит крепежный элемент 76 (см. фиг.14), который выполнен выступающим наружу из наружной цилиндрической стенки 74, а затем отогнут вверх. Данный элемент снабжен крепежным выступом 76а на верхнем конце своей наружной стороны и крепежным выступом 77 (см. фиг.14), который выступает из наружной цилиндрической стенки 74. При этом на скобе образован участок для сопряжения с несущим компонентом (например, с сопрягаемой пластиной Е - см. фиг.17), который зажимается между крепежным выступом 77 и крепежным выступом 76а.
Вязкая текучая среда 101 заполняет внутренний объем принимающей части 91, которая ограничена приводимым во вращение компонентом 61, фиксирующим и опорным компонентом 71 и уплотнительным кольцом 81 (см. фиг.15 или фиг.17).
Отверстие, в которое с возможностью относительного вращения вводится центральная ось 73 фиксирующего и опорного компонента 71, образовано внутренней цилиндрической стенкой 63.
Первый канал 70, который обеспечивает сообщение принимающей части 91, заполняемой вязкой текучей средой 101, с наружной поверхностью фиксирующего и опорного компонента 71, образован внутренней стороной основания 72 фиксирующего и опорного компонента 71, наружной боковой поверхностью центральной оси 73, внутренней боковой поверхностью внутренней цилиндрической стенки 63 приводимого во вращение компонента 61 и верхней стенкой 68а выступающей наклонной части 68 (см. фиг.15 или 17).
Сужение 70а (см. фиг.15 или 17) первого канала 70 образовано краем (углом) ступенчатого участка 72а, выполненного в основании 72, и верхней стенкой 68а выступающей наклонной части 68.
На фиг.15 обозначением Н отмечен нагреваемый стержень сварочного приспособления. На нижнем конце данного стержня спрофилирован вогнутый участок с, образующий сферический сегмент, контактирующий с верхней стороной внутренней цилиндрической стенки 63 приводимого во вращение компонента 61. В центре этого вогнутого участка с сформирован обращенный вниз выступ.
Далее будет описан пример процесса сборки демпфера D вращения.
Сначала, как показано на фиг.12, на сборочный стенд устанавливают фиксирующий и опорный компонент 71 и в полость вогнутой формы, образованную основанием 72 и наружной цилиндрической стенкой 74, вводят заданное количество вязкой текучей среды 101.
Затем в фиксирующий и опорный компонент 71, используя центральную ось 73 в качестве направляющей, входящей во внутреннюю цилиндрическую стенку 63, вводят нижнюю сторону приводимого во вращение компонента 61, уплотнительное кольцо 81 которого охватывает наружную цилиндрическую стенку 63 и удерживается в этом положении зубчатым венцом 62 и роторной частью 66.
Как было описано ранее, при вводе в фиксирующий и опорный компонент 71 нижней части приводимого во вращение компонента 61, т.е. той его части, которая расположена ниже зубчатого венца 62, вязкая текучая среда и воздух проходят через первый канал 70 между основанием 72 и роторной частью 66 в пространство между центральной осью 73 и внутренней цилиндрической стенкой 63, а также поднимаются между наружной цилиндрической стенкой 74 и роторной частью 66 и проходят под уплотнительным кольцом 81, а также проходят из второго канала 63с между центральной осью 73 и внутренней цилиндрической стенкой 63 в первый канал 70.
Как было описано ранее, поскольку при движении вязкой текучей среды 101 и воздуха воздух движется быстрее, чем вязкая текучая среда, он не остается в принимающей части 91, которая образована приводимым во вращение компонентом 61, фиксирующим и опорным компонентом 71 и уплотнительным кольцом 81.
В дополнение сужение 70а, образованное в первом канале 70, замедляет скорость движения вязкой текучей среды 101 по первому каналу 70, тем самым облегчая выведение воздуха из принимающей части 91, поскольку его скорость увеличивается относительно скорости вязкой текучей среды 101.
Кроме того, поскольку пространство, образованное наружной цилиндрической стенкой 74, внутренней цилиндрической стенкой 63 и роторной частью 66, т.е. пространство под уплотнительным кольцом 81 в принимающей части 91 сообщается с первым каналом 70 через отверстие (второй канал) 63с, воздух не остается в принимающей части 91.
Ранее было описано, что при вводе нижней стороны приводимого во вращение компонента 61 в фиксирующий и опорный компонент 71 роторная часть 66 (как это показано на фиг.15) вводится с возможностью вращения в объем внутри наружной цилиндрической стенки 74, а уплотнительное кольцо 81 обеспечивает герметизацию между наружной цилиндрической стенкой 74 и внутренней цилиндрической стенкой 63 при сохранении возможности относительного вращения приводимого во вращение компонента 61 и фиксирующего и опорного компонента 71.
Центральная ось 73 вводится внутрь внутренней цилиндрической стенки 63. Когда эта ось 73, пройдя мимо сопрягаемого выступа 64, столкнется с регулирующей перемычкой 65, сопрягаемый выступ 64 войдет в направляющую канавку 73а с обеспечением сопряжения между указанным выступом 64 и указанной канавкой 73а.
Показанный на фиг.15 нагреваемый стержень Н нагревают пропусканием через него тока для того, чтобы по завершении сборки приводимого во вращение компонента 61 и фиксирующего и опорного компонента 71 верхний конец внутренней цилиндрической стенки 63 был расплавлен (с образованием перекрывающей части 63d) вводом верхнего конца внутренней цилиндрической стенки 63 в контакт с вогнутым участком с нагреваемого стержня Н (изображенного штрихпунктирной линией) и опусканием с усилием нагреваемого стержня. При этом происходит закрывание первого канала 70. После этого нагреваемый стержень охлаждают и отводят, тогда как демпфер D вращения оказывается в состоянии, показанном на фиг.17. На этом процесс сборки завершается.
Далее будет описан пример закрепления демпфера D вращения.
Как показано на фиг.17, демпфер D вращения прикрепляется к несущей пластине Е путем зажимания пластины Е между крепежным выступом 76а и крепежным выступом 77 благодаря выполненному в пластине Е отверстию, которое имеет тот же круглый контур, что и наружная цилиндрическая стенка 74 фиксирующего и опорного компонента 71, а также прорезям h, в которые могут вводиться крепежные скобы 75, расположенные с противоположных сторон наружной боковой поверхности, с взаимным угловым расстоянием 180°.
Далее будет описано функционирование демпфера вращения.
Сначала, когда указанный компонент 61 приводится во вращение вращением зубчатого венца 62, который находится в зацеплении с шестерней, зубчатой рейкой или аналогичной деталью, вращение данного компонента 61 демпфируется вязкостным сопротивлением и сдвиговым сопротивлением вязкой текучей среды 101, находящейся между приводимым во вращение компонентом 61 и фиксирующим и опорным компонентом 71.
Соответственно, зубчатый венец 62 приводимого во вращение компонента 61 демпфирует вращение или иное движение шестерни, зубчатой рейки или аналогичной детали, которая механически сопряжена с приводимым во вращение компонентом. В результате шестерня, зубчатая рейка или аналогичная деталь осуществляет медленное вращение или иное движение.
Как было описано ранее, согласно шестому варианту изобретения между центральной осью 73 и внутренней боковой поверхностью внутренней цилиндрической стенки 63 образован первый канал 70, обеспечивающий сообщение принимающей части 91 с окружающим пространством, тогда как в приводимом во вращение компоненте 61 выполнено отверстие (второй канал) 63с, обеспечивающее сообщение нижней стороны уплотнительного кольца 81, находящегося внутри принимающей части 91, с первым каналом 70. Благодаря этому воздух, находящийся под уплотнительным кольцом 81 внутри принимающей части 91 (в которой он может легко собираться), может выводиться из принимающей части 91 через сквозное отверстие 63с и первый канал 70.
Соответственно, за счет уменьшения количества воздуха внутри принимающей части 91 может быть уменьшена неоднородность крутящего момента.
В дополнение благодаря наличию в первом канале 70, который обеспечивает сообщение принимающей части 91, образованной между приводимым во вращение компонентом 61 и фиксирующим и опорным компонентом 71 с окружающим пространством, сужения 70а, достигается уменьшение скорости вязкой жидкости 101, движущейся по первому каналу 70. Тем самым за счет увеличения относительной скорости воздуха по сравнению со скоростью вязкой текучей среды облегчается вывод воздуха из принимающей части 91.
Соответственно, благодаря уменьшению количества воздуха, остающегося в принимающей части 91, может быть уменьшена неоднородность крутящего момента.
Кроме того, дополнительное снижение скорости вязкой жидкости 101 при ее движении по первому каналу 70 может быть обеспечено наличием в первом канале 70 нескольких сужений 70а. Тем самым, т.е. увеличением относительной скорости воздуха относительно скорости вязкой текучей среды 101, будет дополнительно облегчен вывод воздуха из принимающей части 91.
Соответственно, благодаря дополнительному уменьшению количества воздуха в принимающей части 91 может быть уменьшена неоднородность крутящего момента.
Кроме того, поскольку высота верхней поверхности первого канала 70 (верхней стенки 68а выступающей наклонной части 68) увеличивается к центральной зоне, воздух поднимается по этой поверхности, что существенно облегчает вывод воздуха из принимающей части 91.
Соответственно, неоднородность крутящего момента может быть уменьшена еще в большей степени за счет дальнейшего уменьшения количества воздуха внутри принимающей части 91.
В дополнение, поскольку первый канал 70 закрывается по завершении сборки, предотвращается выход по нему вязкой жидкости 101, т.е. устраняется утечка вязкой жидкости 101 из принимающей части 91.
В описанных вариантах для регулирования зазора между приводимым во вращение компонентом 11 или 61 и фиксирующим и опорным компонентом 21 или 71 в направлении оси, вокруг которой происходит относительное вращение указанных компонентов после их сборки, используется регулирующая перемычка 19 или 65. Однако, как показано на фиг.4 и 6, в качестве части, регулирующей зазор, может быть сконфигурирован верхний ступенчатый участок 23u наружной цилиндрической стенки 23, с которым контактирует удерживающий фланец 13.
Аналогично, хотя был рассмотрен пример сопрягающей части, содержащей сопрягаемый выступ 18 или 64 на внутренней цилиндрической стенке 16 или 63 и направляющую канавку 26 или 73а в центральной оси 25 или 73, эта часть может иметь конфигурацию, в которой направляющая канавка выполнена во внутренней цилиндрической стенке, а сопрягаемый выступ - на центральной оси.
В дополнение хотя был рассмотрен пример, в котором герметизирующий компонент являлся уплотнительным кольцом 31 или 81, этот компонент может иметь вогнутую и выпуклую части, имеющие возможность относительного вращения, причем выпуклая часть может быть сформована из мягкого двуцветного материала.
Кроме того, предусмотренное в пятом варианте сквозное отверстие 25t, которое закрывается посредством формования расплавлением после сборки, может быть выполнено также в центральной оси 25 или 73 и в любом из вариантов с первого по четвертый и в шестом варианте.
Когда сопрягающему выступу 23i требуется придать гибкость, в верхней части наружной цилиндрической стенки 23А, к которой с усилием прижимается уплотнительное кольцо 31, могут быть выполнены прорези, соответствующие левой и правой сторонам указанного выступа 23i. В результате часть наружной цилиндрической стенки 23А окажется согнутой.
Далее хотя сопрягающая часть в первом, четвертом, пятом и шестом вариантах содержит сопрягаемый выступ 18 или 64 и направляющую канавку 26 или 73а, а во втором варианте - удерживающий фланец 13А и сопрягающий выступ 23i, тогда как в третьем варианте - сопрягающий выступ 13с и фиксаторный элемент 23о, в любом из вариантов может использоваться любое исполнение данной части.
Кроме того, хотя был описан пример, в котором второй канал (отверстие 63с), обеспечивающий связь нижней стороны уплотнительного кольца 81 принимающей части 91 с первым каналом 70, выполнен в части внутренней цилиндрической стенки 63, расположенной над роторной частью 66, этот второй канал может проходить над верхним концом роторной части 66 или внутри этого конца.
В дополнение хотя был описан пример, в котором роторная часть 66 содержит фланец 67 и выступающую наклонную часть 68, верхняя стенка 68а которой выполнена наклонной, роторная часть 66 в целом может быть выполнена выступающей и наклонной, при этом ее нижняя поверхность может являться конической поверхностью с высотой, увеличивающейся по направлению к центру (к внутренней цилиндрической стенке 63).
Аналогично хотя был приведен пример, в котором верхний конец внутренней цилиндрической стенки 63 перекрыт, такое перекрывание необязательно при отсутствии утечки вязкой текучей среды 101 из первого канала 70 за пределы фиксирующего и опорного компонента 71.
Кроме того, хотя был рассмотрен пример, в котором сужение 70а первого канала 70 выполнено в ступенчатом участке 72а основания 72, подобная часть первого канала 70 может быть получена приданием внутренней нижней поверхности основания 72 конической формы и выполнением ступенчатого участка в выступающей наклонной части 68.
Далее шестой вариант изобретения может быть применен к общему варианту демпфера вращения, содержащему:
фиксирующий и опорный компонент, у которого основная часть имеет вогнутый участок в форме цилиндра, имеющего крышку, перекрывающую открытую верхнюю часть указанного компонента, тогда как его боковая поверхность герметично прижата к основной части этого компонента;
вязкую текучую среду, помещенную в фиксирующий и опорный компонент,
приводимый во вращение компонент, роторная часть которого введена с возможностью вращения в вязкую среду, находящуюся внутри фиксирующего и опорного компонента,
центральную ось, выступающую наружу из фиксирующего и опорного компонента от центра крышки, и
уплотнительное кольцо, которое предотвращает утечку вязкой жидкости из области между наружной поверхностью центральной оси (приводимого во вращение компонента) и внутренней стороной крышки (фиксирующего и опорного компонента).
Когда шестой вариант изобретения реализован в общем варианте демпфера вращения, первый канал с L-образным или Т-образным продольным сечением формируется горизонтальным отверстием (отверстием в направлении, соответствующем второму каналу 63с) и вертикальным отверстием, выполненным выше горизонтального отверстия во внутренней цилиндрической стенке 63 и сообщающимся с горизонтальным отверстием. Данный канал закрывается по завершении сборки.
Промышленная применимость
Демпфер вращения согласно изобретению может быть легко собран благодаря уменьшению количества воздуха, остающегося в принимающей части. При этом он уменьшает неоднородность крутящего момента (тем самым обеспечивая с высокой точностью его постоянство).