专利名称：阻尼器的制作方法
技术领域：
本发明涉及运动阻尼装置，特别是涉及在一个腔室内具有粘性流体用于控制与一个装置相啮合的齿轮的转动的低齿廓(profile)齿轮阻尼器。
背景技术：
在多种组合件中使用运动阻尼器来控制组合件部件的运动是众所周知的。例如，在家具和细木家具上，使用阻尼器在至少一个方向上来控制抽屉或门的运动是众所周知的。在机动车上，将阻尼器用于手套箱和辅导门(counsel door)等等是众所周知的。阻尼器的其它用处也是公知的。
在一种公知的阻尼器设计中，对机械装置上齿轮运动的阻尼，例如自动关闭器，是通过使机械装置上的齿轮同阻尼器上的齿轮相啮合来提供的。机械装置和阻尼器之间的关联可以分别通过齿轨和小齿轮来实现。从而，阻尼器的结构固有的对阻尼器上齿轮转动产生的阻尼传递给机械装置齿轮的运动，以控制机械装置的运转。这样的阻尼装置通常指的是齿轮阻尼器。
大家知道，一个齿轮阻尼器包括可转动地安装在一个壳体内的转子。在壳体中围绕转子的阻尼液由壳体、盖帽和圆形密封圈所容纳。一个齿轮在壳体的外部与转子连接，并且该齿轮可传动地连接到需要控制运动的机械装置的齿轮上。
这类阻尼器可能包括五个或更多个分离的元件，其制造和组装的成本是相当昂贵的。充分的密封是阻尼器实现连续有效工作的基本要求，因为如果有一定量的阻尼流体从壳体中泄漏出来，阻尼器的阻尼性能将受到损害。咬合阻尼器(snap together damper)是公知的，但是采用了复杂的曲折密封设计和在相互咬合的元件上的多个互相嵌套的同心圈来容纳阻尼流体。咬合部分在转动元件的外围是不连续的。即使采用了复杂设计，咬合阻尼器也是存在泄漏的，并采用部件焊接的方法将泄漏的可能性降低到最低限度。焊接提高了阻尼器的制造成本，并且当盖帽被固定焊接在壳体基体上时，穿过盖帽的转子就要支撑旋转的齿轮。密封件例如O形密封圈就要密封转子和壳体的接触面，这就增加了组装阻尼器的复杂度和形成潜在的泄漏与磨损的来源。由于转子杆仅在中心位置支撑着齿轮，来自阻尼流体和内部结构(如在阻尼流体中转动的转子)的不平衡的内力也会导致齿轮倾斜。
如果阻尼器或阻尼器连接于其上的结构发生轻微的安置失当，那么塑料齿轮安装在转子杆上的多元件阻尼器就会遭受运转困难。作用在阻尼器上的力可能导致齿轮倾斜，影响阻尼器的性能并造成过早的齿轮磨损。
因此，在技术上，就需要一种容易组装且性能可靠的低成本阻尼器。
发明内容
本发明提供一个齿轮阻尼器，包括两个构件一个壳体和咬合安装到壳体上的可转动的盖子，以压缩在壳体和盖子所限定的空间内不可移动的阻尼油脂。
本发明的一种形式是提供一个阻尼器，包括具有一个基底和从基底向外伸出并限定一个具有开口端的空间的壁体的第一部分，和一个可转动地安装到第一部分并关闭所述开口端的第二部分。第二部分包括一个盖子和外围的边缘。墙体和边缘其中之一包括一个沿径向伸展的唇部，壁体和边缘其中之另一个限定了一个可以接纳唇部的凹窝并限定一个与唇部相啮合的连续边沿。阻尼流体在第一部分和第二部分之间的空间内被压缩并因抵靠唇部的边沿形成的密封而被容纳。
本发明的另一种形式是提供一个阻尼器，包括一个固定的第一部分和安装到第一部分的可转动的第二部分。第一和第二部分限定了一个沿径向的重叠结构，当置于沿轴向的两相反方向力的作用下时，该重叠部分在沿径向的一个有限宽度上有基本上连续的圆周啮合部分。在所述第一部分和所述第二部分之间的基本上连续的空间中的压缩流体在径向上受到基本上连续的圆周啮合的限制。
本发明的另一种形式是提供一个齿轮阻尼器，包括一个固定的第一部分和相对于第一部分可转动的第二部分。第二部分包括一个盖子，一个与盖子连为整体的齿轮，和一个外部边缘。第一和第二部分限定了一个有限径向宽度的连续滑动密封。一层连续的阻尼流体容纳于第一和第二部分之间并由所述密封在径向上约束住。
本发明的一个优点是提供了一个粘性阻尼器，该阻尼器组装容易且坚固，并且相对于更复杂一些的阻尼器减少了制造和组装成本。
本发明的另一个优点是提供了一个部件数量最少的阻尼器。
本发明还有一个优点是提供了一个结实的阻尼器，该阻尼器有一个稳固安置的外部齿轮，在通常使用条件下，齿轮不会弯曲或倾斜。
对于本领域技术人员来说，通过参阅下面的详细描述、权利要求书和附图，本发明的其他特征和优点是显而易见的。在附图中，相同的数字用来表示相同的部件。
图1是按本发明一个阻尼器的透视图；图2是图1所示阻尼器沿2-2线的剖面图；图3是图2中数字3所表示的圆圈内剖视图区域的放大图。
在详细说明本发明各实施例之前，应当理解的是，本发明不局限于下面说明中给出或附图中示出的各部件详细结构和布置。本发明可以有其他实施例或可以各种不同方式实现。此外，可以理解，此间采用的措辞和术语是为了说明的目的而不应理解为限制。此间所用的“包括”、“包含”及其变异是指包含其后列举的项目及其等价物，以及附属的项目及其等价物。
具体实施例方式
现在更具体地参见附图，特别是图1，数字10表示本发明的一个用于控制一个装置(未示出)的运动的阻尼器，该装置可以是器具、家具、机动车或其他装置的抽屉滑道、闭门器等等。可以预料，本发明的阻尼器10会有广泛的用途和应用，不能理解为局限于此处举例的几个应用。
阻尼器10包括第一部分12和第二部分14，它们在组装的阻尼器10中彼此相连接。在组装的结构中，第一部分12和第二部分14限定了一个有限的空间用来容纳阻尼流体16，如不可移动的油脂。第一部分12和第二部分14协同设置成为互锁咬合配置，由此使阻尼流体16容纳在第一部分12和第二部分14之间的空间内，但是第二部分14可以相对于第一部分12转动。
第一部分12包括一个基底18和从基底18向外延伸的圆筒状壁体20。基底18设置在壁体20的一端，墙体20的另一端是开口的并设置为如下文中说明的那样与第二部分14相啮合。从而，基底18和墙体20在第一部分12中限定了一个开放空间。
在第一部分12上可以设置一个或多个突出部或夹具22，24，图中示出两个夹具22，24。夹具22，24用来将阻尼器10连接到使用该阻尼器10的装置上。在图示的典型实施例中，夹具22，24分别包括腿部26，28和啮合突出部30，32，通过这些结构阻尼器10可以咬合安装配置入在器具(未示出)中限定的槽或孔内。本领域的技术人员容易理解，连接阻尼器10可以采用其他结构和装置，包括具有孔洞的法兰用于接受螺钉、销钉、钉子、铆钉等等。根据需要，其他的机械式紧固件或结合工具如胶合剂也可以用来连接阻尼器10。
一个从基底18伸出的内部凸起34设置在壁体20限定的开放空间的中央。
第一部分12，包括基底18，壁体20，夹具22、24和凸起34可以通过已知的模铸技术做成一个塑料或其它同类的东西的整体结构。
第二部分14包括一个盖子42和一个齿轮44，盖子42设置成与壁体20相啮合用来封闭开口端，阻尼器10通过齿轮44可运转地与阻尼器10操作的装置进行啮合。这样，齿轮44可以与另一个齿轮(未示出)相啮合，该齿轮可以是装置的齿轨。盖子42限定了一个用于容纳凸起34的圆顶46，当第一部分12和第二部分14组装在一起的时候，相对于第一部分12的圆筒状壁体20，圆顶46基本上位于第二部分14的中心。
第二部分14，包括盖子42，齿轮44和圆顶46也可以通过已知的模铸技术做成一个塑料或其它同类的东西的整体结构。
参照图3放大的局部的剖视图，可以更加容易地观察和理解第二部分14与第一部分12相啮合的结构。
第一部分12限定了一个从墙体20沿径向向外的环形沟槽50。在圆筒状壁体20的外上边沿上，一个环形圆唇部52围绕着整个周边从壁体20向外伸出。
第二部分14有一个环形外部边缘60处于齿轮44的基部。边缘60规定了一个环形槽62，环形槽62安排成其尺寸大小可以接受壁体20的开口端，包括唇部52，从而，当第一部分12和第二部分14组装在一起时，盖子42伸进壁体20限定的空间内。在槽62的外边沿，边缘60进一步限定了一个稍大于唇部52的环形的曲线凹窝64。边缘60的一个增厚端部66从凹窝64沿径向向外伸展，其直径大于壁体20但小于唇部52，从而唇部52和端部66沿径向重叠。凹窝64稍大于唇部52并成曲形，限定了凹窝64和唇部52之间的一个空间。在相反方向轴向力的作用下，缘60的一个边沿68与唇部52的一个外表面在一个基本上连续的环形啮合线上相啮合，该啮合具有最小的径向宽度。
如图2和图3所示，当第一部分12和第二部分14组装在一起时，两者相互关联，限定了一个容纳阻尼流体16的空间。当组装时，控制每个元件的尺寸公差以限定一个其间的固定容积空间。在组装过程中，阻尼流体16的规定体积就放置在圆筒状壁体20内。第二部分14相对于第一部分12的位置使得边缘60与唇部52的一个外部相啮合。所面对的表面，如唇部52和增厚端部66，是圆形以方便于在组装时相互滑过去。
压缩力作用在第一部分12和第二部分14上产生边缘60与壁体20的相互咬合。唇部52从边缘60的外边沿滑过去，每个部件稍微倾斜直到唇部52位于凹窝64中。当盖子42被压迫进入壁体20中限定的空间时，阻尼流体16被压缩流动遍及第一部分12和第二部分14之间限定的整个空间。阻尼流体16被趋散到整个空间，将空气排出并完全充满第一部分12和第二部分14之间的壁体20和槽62内的剩余体积。
当释放压力之后，被压缩的阻尼流体16相应地在第一部分12和第二部分14之间产生向外的力。在边沿68和唇部52之间，就形成一个基本上连续的、径向上狭窄的环形啮合线，从而对阻尼流体16的移动形成一个外部抑制或密封。然而，从图2和图3的剖视图可以看出，除了端部66的边沿68与唇部52抵靠区域内的径向有限啮合线之外，第二部分14和第一部分12是被一层阻尼流体16分离开的。第二部分14相对于第一部分12转动，其齿轮44与阻尼器10操作的装置(未示出)上的一个齿轮相啮合。齿轮44完全地由盖子42来支撑，与齿轮居中地安装在阻尼器转子杆上相比，就减小了齿轮整体倾斜的可能性。进一步地，由于齿轮44的每个齿都与盖子42在一端连成整体，齿轮44的单个齿发生倾斜的可能性也减小了。齿轮44是稳固的，从而增强了齿轮与安装有阻尼器10的装置的对齐啮合。
阻尼器10包括两个构造元件，它们是容易由模铸工艺制造的，并且是容易采用最少步骤组装的。在第一部分12和第二部分14之间限定的腔室的外围形成的连续的咬合特性，对容纳其中的阻尼流体16产生了一个连续的转动密封。阻尼流体的反作用力在第一和第二部分相抵的表面之间形成一个持续的受控压力。从而，阻尼器10获得一个相协合的扭矩性能。第一部分12和第二部分14的大部分相面对的表面被一层作用为润滑剂的阻尼流体16分离开。因而，阻尼器10能够平稳地运行，不会粘滞或阻塞，并且能够以最小限度磨损或无重大磨损地运行多个周期。
对前述内容的变异和修改也在本发明范畴内。应当理解，此间所披露和限定的本发明可以扩展至由本文字和/或附图提及或见证的两种或更多种独立特性的所有可能组合。这些不同组合的全部构成本发明的各种可能方面。此处所描述的实施例阐明了实施本发明的最佳模式并有助于本领域的其他技术人员利用本发明。下面的权利要求书可理解为包括已有技术允许范围内的各种可能实施例。
本发明的各种特性在下面的权利要求书中给出。
权利要求
1.一个阻尼器，包括一个第一部分，该第一部分具有一基底和从所述基底向外延伸的一壁体，该壁体限定了一个具有一开口端的空间；一个第二部分，它可转动地安装到所述第一部分并封闭所述开口端，所述第二部分包括一盖子和处于外围的一边缘；所述壁体和所述边缘其中之一包括一个沿径向伸展的唇部，所述壁体和所述边缘其中之另一个限定了可以接纳所述唇部的一个凹窝并限定与所述唇部相啮合的连续边沿；和阻尼流体在所述第一部分和所述第二部分之间的空间内被压缩并由抵靠所述唇部的所述边沿形成的密封所容纳。
2.根据权利要求1所述的阻尼器，所述盖子在其外表面上有一个齿轮。
3.根据权利要求2所述的阻尼器，所述盖子伸入到由所述壁体限定的所述空间内。
4.根据权利要求3所述的阻尼器，所述唇部安置在所述壁体的一个外边沿上。
5.根据权利要求4所述的阻尼器，所述基底限定了一个从所述壁体向外的槽，且所述边缘伸入到所述槽内。
6.根据权利要求5所述的阻尼器，所述基底在所述壁体所限定的空间内限定了一个凸起，且所述盖子具有一个可以容纳所述凸起的圆顶。
7.根据权利要求1所述的阻尼器，所述盖子伸入到由所述壁体限定的所述空间内。
8.根据权利要求7所述的阻尼器，所述唇部安置在所述壁体的一个外边沿上。
9.根据权利要求1所述的阻尼器，所述唇部安置在所述壁体的一个外边沿上。
10.根据权利要求1所述的阻尼器，所述基底限定了一个从所述壁体向外的槽，且所述边缘伸入到所述槽内。
11.根据权利要求1所述的阻尼器，所述基底在所述壁体所限定的空间内限定了一个凸起，且所述盖子具有一个可以容纳所述凸起的圆顶。
12.一个阻尼器，包括一个固定的第一部分和一个安装到所述第一部分的可转动的第二部分；所述第一部分和所述第二部分限定了沿径向的一个重叠结构，当置于沿轴向的相反方向力的作用下时，该重叠结构在沿径向的一个有限宽度上有基本上连续的圆周啮合部分；和在所述第一和第二部分间基本上连续的空间中处于压缩下的阻尼流体，在径向上由所述基本上连续的圆周啮合所限制。
13.根据权利要求12所述的阻尼器，所述第一部分包括一个基底和一个圆筒状壁体，且所述第二部分包括一个盖子和一个与所述盖子连为整体的齿轮，所述盖子有一个与所述壁体相啮合的边缘。
14.根据权利要求13所述的阻尼器，所述墙体有一个沿径向向外的唇部，所述边缘有一个在径向上与所述唇部重叠的增厚端部。
15.根据权利要求14所述的阻尼器，所述基底和所述盖子其中之一有一个凸起，所述基底和所述盖子其中之另一个有一个容纳所述凸起的圆顶。
16.根据权利要求15所述的阻尼器，所述边缘安置在所述墙体的外部。
17.一个齿轮阻尼器，包括一个固定的第一部分；一个第二部分，它可转动地关联到所述第一部分，所述第二部分包括一个盖子，一个与所述盖子连为整体的齿轮，和一个外部边缘；所述第一和第二部分限定了一个有限径向宽度的连续滑动密封；和连续一层的阻尼流体容纳于所述第一和第二部分之间并由所述密封部分在径向上约束住。
18.根据权利要求17所述的齿轮阻尼器，所述密封由所述第一和第二部分的轴向分离形成。
19.根据权利要求18所述的齿轮阻尼器，所述阻尼流体在所述第一和第二部分之间被压缩并对所述第一和第二部分施加力以形成所述密封。
20.根据权利要求17所述的齿轮阻尼器，所述阻尼流体在所述第一和第二部分之间被压缩并对所述第一和第二部分施加力以形成所述密封。
全文摘要
一个齿轮阻尼器，包括一个固定的第一部分和一个可转动地与其关联的第二部分，一个齿轮形成在第二部分上。在第一部分和第二部分之间有一个连续的环形密封，并在第一部分和第二部分之间有一基本上连续的阻尼流体层。
文档编号F16D57/02GK1774584SQ200480010114
公开日2006年5月17日 申请日期2004年4月14日 优先权日2003年4月15日
发明者戴维·A·多尔博斯, 史蒂文·L·比文斯 申请人:伊利诺斯器械工程公司