Ротационное демпфирующее устройство
Иллюстрации
Показать всеГруппа изобретений относится к области машиностроения. Устройство содержит корпус (11), имеющий цилиндрическую камеру (111), заполненную вязкой средой, обратный клапан (15) и клапан регулирования давления (16). Выступающие перегородки (115а, 115b) выполнены в цилиндрической камере. Ротор (12) содержит корпус и лопатки (124а, 124b). Обратный клапан ограничивает перемещение вязкой текучей среды между областями (111а, 111d) при вращении ротора в нормальном направлении. Клапан регулирования давления открывается при превышении заданной величины вращательного усилия в нормальном направлении. Проточный проход выполнен в перегородке или лопатке, или в них обеих. Устройство по второму варианту содержит выступающую часть для сужения ширины проточного прохода. Устройство по третьему варианту содержит затыкающую часть для первой секции проточного прохода клапана регулирования давления и упругий элемент для поджатия затыкающей части. Устройство по четвертому варианту содержит обратный клапан, выполненный в виде уплотнительного элемента. Достигается создание демпфирующего момента в зависимости от величины вращательного усилия, уменьшение вероятности поломки. 4 н.п. ф-лы, 24 ил.
Реферат
Область техники
[0001] Настоящее изобретение относится к ротационному демпфирующему устройству, в частности к конструкции, которая подходит для нереверсивного ротационного демпфирующего устройства.
Уровень техники
[0002] Существует ротационное демпфирующее устройство, известное как так называемое нереверсивное ротационное демпфирующее устройство, которое создает сильный демпфирующий момент для вращения в нормальном направлении вращения, и создает слабый демпфирующий момент для вращения в обратном направлении вращения. Например, ниже приведенный Патентный Документ 1 раскрывает нереверсивное ротационное демпфирующее устройство, которое имеет простую конструкцию и стоимость изготовления которого может быть низкой.
[0003] Ротационное демпфирующее устройство, описанное в Патентном Документе 1, содержит: корпус, имеющий цилиндрическую камеру; ротор (т.е. вращающийся элемент), имеющий корпус цилиндрической формы и лопатки, причем ротор расположен в цилиндрической камере так, что его ось вращения совпадает с центральной линией цилиндрической камеры, чтобы обеспечивать возможность вращения ротора; вязкую текучую среду, заполняющую цилиндрическую камеру; и крышку для закрытия ротора и вязкой текучей среды в цилиндрической камере. На поверхности внутренней стенки цилиндрической камеры выполнены перегородки, выступающие в направлении осевой линии так, чтобы между перегородкой и наружной периферией корпуса ротора сформировать узкий зазор. Каждая лопатка, выступающая из наружной периферии корпуса ротора по направлению к внутренней периферийной стороне цилиндрической камеры, выполнена так, чтобы сформировать узкий зазор между лопаткой и внутренней периферией цилиндрической камеры. В каждой лопатке от одной боковой поверхности (называемой первой боковой поверхностью), перпендикулярной направлению вращения ротора, до другой боковой поверхности (называемой второй боковой поверхностью) выполнен проточный проход. Кроме того, апикальная поверхность (поверхность, противоположная поверхности внутренней стенки цилиндрической камеры) каждой лопатки имеет прикрепленный уплотнительный элемент, закрывающий зазор между апикальной поверхностью и поверхностью внутренней стенки цилиндрической камеры. Каждый уплотнительный элемент имеет обратный клапан, выполненный из упругого материала, который открывает и закрывает проточный проход со стороны второй боковой поверхности относительно направления вращения лопатки.
[0004] Ротационное демпфирующее устройство, описанное в Патентном Документе 1, в описанной выше конфигурации блокирует проточные проходы посредством обратных клапанов, прижимающихся ко вторым боковым поверхностям лопатки из-за вязкой текучей среды в цилиндрической камере, когда к ротору приложена сила для вращения в направлении от первых боковых поверхностей лопаток по направлению ко второй боковой поверхности лопаток (т.е. в нормальном направлении вращения). В результате перемещение вязкой текучей среды ограничивается перемещением через узкий зазор между каждой перегородкой цилиндрической камеры и наружной периферией корпуса ротора. Таким образом, давление на вязкую текучую среду по бокам вторых боковых поверхностей лопатки увеличивается, в результате чего создается сильный демпфирующий момент. С другой стороны, когда к ротору приложена сила для вращения в направлении от вторых боковых поверхностей лопаток по направлению к первым боковым поверхностям лопаток (то есть в обратном направлении вращения), вязкая текучая среда по бокам первых боковых поверхностей протекает в проточные проходы и толкает вверх обратные клапаны, чтобы открыть проточные проходы. В результате в проточных проходах имеет место перемещение вязкой текучей среды. Таким образом, давление на вязкую текучую среду по бокам первых боковых поверхностей лопатки не увеличивается и, следовательно, создается слабый демпфирующий момент.
Перечень ссылок
Патентная литература
[0005] PTL 1: Японская не прошедшая экспертизу патентная выложенная заявка N: H7-301272
Сущность изобретения
Техническая проблема
[0006] Однако ротационное демпфирующее устройство, описанное в Патентном Документе 1, может быть повреждено, когда давление вязкой текучей среды со стороны второй боковой поверхности лопаток увеличивается выше предполагаемого значения благодаря силе, приложенной к ротору, который вращается в нормальном направлении вращения со скоростью выше предполагаемой скорости вращения.
[0007] Настоящее изобретение было создано с учетом вышеизложенных обстоятельств. При этом цель настоящего изобретения заключается в создании способа, который может уменьшить вероятность поломки ротационного демпфирующего устройства, даже если к ротационному демпфирующему устройству приложено вращательное усилие выше предполагаемого значения.
Решение проблемы
[0008] Чтобы решить вышеупомянутую проблему, настоящее изобретение предусматривает ротационное демпфирующее устройство для создания демпфирующего момента против приложенного вращательного усилия, путем ограничения перемещения залитой вязкой текучей среды, содержащее средство для отмены ограничения перемещения, когда вращательное усилие превышает заданное значение.
[0009] Например, настоящее изобретение обеспечивает ротационное демпфирующее устройство для создания демпфирующего момента против приложенного вращательного усилия путем ограничения перемещения заполненной вязкой текучей среды, содержащий клапан регулирования давления, который открывается для отмены ограничения перемещения вязкой текучей среды, когда вращательное усилие больше или равно заданному значению.
[0010] При этом вполне возможно, что:
ротационное демпфирующее устройство дополнительно содержит:
корпус, имеющий цилиндрическую камеру, заполненную вязкой текучей средой;
ротор, расположенный в цилиндрической камере с возможностью вращения на осевой линии цилиндрической камеры относительно корпуса; и
обратный клапан, который открывается и закрывается в зависимости от направления вращения ротора; причем:
на поверхности боковой стенки цилиндрической камеры выполнена выступающая вдоль осевой линии перегородка так, что апикальная поверхность перегородки расположена близко к наружной периферии ротора;
на наружной периферии ротора выполнена лопатка, апикальная поверхность которой близка к боковой поверхности цилиндрической камеры;
при нормальном направлении вращения обратный клапан закрывается для вращения ротора относительно корпуса, чтобы ограничивать перемещение вязкой текучей среды между областями, разделенными перегородкой и лопаткой, а при обратном направлении вращения обратный клапан открывается для вращения ротора относительно корпуса, чтобы обеспечивать возможность перемещения вязкой текучей среды между областями, разделенными перегородкой и лопаткой; и
клапан регулирования давления открывается для отмены ограничения перемещения вязкой текучей среды между областями, разделенными перегородкой и лопаткой, когда вращательное усилие, которое приложено для вращения ротора в нормальном направлении вращения относительно корпуса, превышает заданное значение.
Преимущественные эффекты изобретения
[0011] В соответствии с настоящим изобретением, даже если приложенное вращательное усилие больше, чем предполагаемое значение, можно подавить давление, которое будет меньше, чем заданное значение в вязкой текучей среде, заполняющей цилиндрическую камеру, так что возможность повреждения ротационного демпфирующего устройства может быть снижена.
Краткое описание чертежей
[0012] Фиг.1(А) и 1(В) представляют собой вид снаружи и вид в разрезе, показывающие схематическую конструкцию ротационного демпфирующего устройства 1, выполненного в соответствии с первым вариантом выполнения настоящего изобретения.
Фиг.2 представляет собой покомпонентный вид ротационного демпфирующего устройства 1, выполненного в соответствии с первым вариантом выполнения настоящего изобретения.
Фиг.3(А)-3(С) представляют собой вид сверху, вид спереди и вид снизу корпуса 11, а Фиг.3(D) представляет собой разрез корпуса 11, показанного на Фиг.3(А), выполненный по линии А-А.
Фиг.4(А)-4(С) представляют собой вид сверху, вид спереди и вид снизу крышки 14.
Фиг.5(А)-5(D) представляют собой вид сверху, вид спереди, вид сбоку и вид снизу ротора 12.
Фиг.6(А) представляет собой вид ротора 12, показанного на Фиг.5(В) в разрезе, выполненном по линии В-В, а Фиг.6(В) представляет собой увеличенный вид части С, показанной на Фиг.6(А), а Фиг.6(С) представляет собой вид для объяснения способа получения проточных проходов 128а, 128b.
Фиг.7(А) и 7(В) представляют собой виды, поясняющие принцип действия ротационного демпфирующего устройства 1.
Фиг.8 представляет собой вид, поясняющий принцип действия ротационного демпфирующего устройства 1.
Фиг.9(А) и 9(В) представляют собой вид снаружи и вид в разрезе, показывающие схематическую конструкцию ротационного демпфирующего устройства 2, выполненного в соответствии со вторым вариантом выполнения настоящего изобретения.
Фиг.10(В) представляет собой покомпонентный вид ротационного демпфирующего устройства 2.
Фиг.11(А)-11(С) представляют собой вид сверху, вид спереди и вид снизу корпуса 21, а Фиг.11(D) представляет собой разрез корпуса 21, показанного на Фиг.11(А), выполненный по линии D-D.
Фиг.12(А)-12(С) представляют собой вид сверху, вид спереди и вид снизу механизма 22а, 22b предотвращения обратного потока с функцией регулирования давления, а Фиг.12(D) представляет собой разрез механизма 22а, 22b предотвращения обратного потока с функцией регулирования давления, показанного на Фиг.12(С), выполненный по линии Е-Е.
Фиг.13(А) и 13(В) представляют собой виды, поясняющие принцип действия ротационного демпфирующего устройства 2.
Фиг.14 представляет собой вид, поясняющий принцип действия ротационного демпфирующего устройства 2.
Фиг.15(А) и 15(В) представляют собой вид снаружи и вид в разрезе, показывающие схематическую конструкцию ротационного демпфирующего устройства 3, выполненного в соответствии с третьим вариантом выполнения настоящего изобретения.
Фиг.16 представляет собой покомпонентный вид ротационного демпфирующего устройства 3.
Фиг.17(А)-17(С) представляют собой вид сверху, вид спереди и вид снизу корпуса 31, а Фиг.17(D) представляет собой разрез корпуса 31, показанного на Фиг.17(А), выполненный по линии F-F.
Фиг.18(А) представляет собой вид в разрезе корпуса 31, показанного на Фиг.17(А), выполненный по линии G-G, а Фиг.18(В) представляет собой увеличенный вид части Н, показанной на Фиг.18(А).
Фиг.19(А)-19(D) представляют собой вид сверху, вид спереди, вид сбоку и вид снизу ротора 32.
Фиг.20(А) представляет собой вид в разрезе ротора, 32 показанного на Фиг.19(В), выполненный по линии I-I, Фиг.20(В) представляет собой увеличенный вид части J, показанной на Фиг.20(А), а Фиг.20(С) представляет собой вид для пояснения способа подготовки проточных проходов 328а, 328b.
Фиг.21 представляет собой вид, поясняющий принцип действия ротационного демпфирующего устройства 3.
Фиг.22 представляет собой вид, поясняющий принцип действия ротационного демпфирующего устройства 3.
Фиг.23 представляет собой вид, поясняющий принцип действия ротационного демпфирующего устройства 3.
Фиг.24(А) и 24(В) представляют собой виды, поясняющие принцип действия в случае, когда функцию обратного клапана выполняет манжетное уплотнение 327.
Описание вариантов выполнения
[0013] В последующем описании варианты выполнения настоящего изобретения будут описаны со ссылкой на чертежи.
[0014] Первый вариант выполнения
Фиг.1(А) и 1(В) представляют собой вид снаружи и вид в разрезе, показывающие схематическую конструкцию ротационного демпфирующего устройства 1, выполненного в соответствии с первым вариантом выполнения настоящего изобретения. Фиг.2 представляет собой покомпонентный вид ротационного демпфирующего устройства 1.
[0015] Как показано на чертежах, ротационное демпфирующее устройство 1, выполненное в соответствии с настоящим вариантом выполнения, содержит: корпус 11, ротор (вращающийся элемент) 12, размещенный в корпусе 11 так, чтобы быть выполненным с возможностью вращения относительно корпуса 11; вязкую текучую среду (например, масло, силикон и т.п.) 13, заполняющую корпус 11; крышку 14 для закрытия ротора 12 вместе с вязкой текучей средой 13 в корпусе 11; и несколько винтов 18 для крепления крышки 14 к корпусу 11. Хотя это и не показано на Фиг.1 и Фиг.2, ротационное демпфирующее устройство 1 дополнительно содержит обратные клапаны 15 и клапаны 16 регулирования давления.
[0016] Фиг.3(А)-3(С) представляют собой вид сверху, вид спереди и вид снизу корпуса 11, а Фиг.3(D) представляет собой разрез корпуса 11, показанного на Фиг.3(А), выполненный по линии А-А.
[0017] Как показано на чертежах, корпус 11 содержит часть 112 и фланец 118, выполненный на наружной периферии края части 112 корпуса.
[0018] В части 112 корпуса выполнена цилиндрическая камера 111 (т.е. пространство цилиндрической формы, имеющая дно). Ротор 12 имеет корпус 131 цилиндрической формы и лопатки 124а, 124b, выполненные на наружной периферии 122 корпуса 131 ротора. Ротор 12 расположен в цилиндрической камере 111 таким образом, что он может вращаться относительно центральной линии 110 камеры 111 (то есть таким образом, чтобы осевая линия 110 камеры 111 совпадала с осью 120 вращения ротора 12). На внутренней периферии 113 части 112 корпуса (т.е. на поверхности 113 боковой стенки камеры 111) предусмотрена пара выступающих перегородок 115а, 115b, проходящих вдоль центральной линии 110 камеры 111. Пара перегородок 115а, 115b выступает в направлении наружной периферии 122 корпуса 131 ротора (т.е. апикальные поверхности 114 выступающих перегородок 115а, 115b расположены близко к наружной периферии 122 ротора 12) так, чтобы разделять в радиальном направлении кольцевое пространство между наружной периферией 122 корпуса 131 ротора и поверхностью боковой стенки 113 камеры 111. Вязкая текучая среда 13 заполняет области (области 111а-111d, показанные на Фиг.7), разделенные этими перегородками 115а, 115b между наружной периферией 122 корпуса 131 ротора и поверхностью 113 боковой стенки камеры 111. Кроме того, в нижней поверхности 116 камеры 111 выполнено отверстие 117 для введения указанной одной концевой части (нижней концевой части) 129а корпуса 131 ротора.
[0019] Во фланце 118 предусмотрены указанные несколько резьбовых отверстий 118а. Винты 18 вставлены через сквозные отверстия 143а крышки 14, размещенной на фланце 118, и закреплены в этих резьбовых отверстиях 118а.
[0020] Фиг.4(А)-4(С) представляют собой вид сверху, вид спереди и вид снизу крышки 14.
[0021] Как показано на чертежах, отверстие 141 в крышке 14 для введения другой концевой части (верхней концевой части 129b) корпуса 131 ротора выполнено в соответствующем положении отверстия 117 нижней поверхности 116. Кроме того, в соответствующих положениях в резьбовых отверстиях 118а фланца 118 корпуса 11 предусмотрены сквозные отверстия 143а для вставления винтов 18, закрепляемых в резьбовых отверстиях 118а. Кроме того, уплотнительный элемент, такой как уплотнительное кольцо, может быть размещен между крышкой 14 и корпусом 11, чтобы увеличивать эффективность уплотнения, так, чтобы вязкая текучая среда 13 не вытекала из камеры 111.
[0022] Фиг.5(А)-5(D) представляют собой виды сверху, спереди, сбоку и снизу ротора 12.
[0023] Как показано на чертежах, в корпусе 131 ротора предусмотрено сквозное отверстие 121 с центром на оси вращения 120. Сквозное отверстие 121 предназначено для вставления вала (не показан), который передает вращательное усилие снаружи к ротору 12. Нижняя концевая часть 129а корпуса 131 ротора (сквозное отверстие 121) с возможностью скольжения вставлена в отверстие 117, образованное в нижней поверхности 116 цилиндрической камеры 111 корпуса 11. Также верхняя концевая часть 129b корпуса 131 ротора (сквозное отверстие 121) с возможностью скольжения вставлена в отверстие 141 в крышке 14. Кроме того, уплотнительные элементы, такие как уплотнительные кольца, могут быть вставлены между концевыми частями 129а, 129b корпуса 131 ротора и отверстиями 117, 141 для увеличения эффективности уплотнения, так что вязкая текучая среда 13 не будет вытекать из цилиндрической камеры 111.
[0024] На наружной периферии 122 корпуса 131 ротора, вдоль поверхности 113 боковой стенки камеры 111 выполнена пара лопаток (вращающиеся крылья) 124а, 124b. Указанная пара лопаток 124а, 124b проходит по направлению к поверхности 113 боковой стенки цилиндрической камеры так, что апикальные поверхности (т.е. поверхности, соответствующие поверхности 113 боковой стенки камеры 111) 123 лопаток 124а, 124b, расположены близко к поверхности 113 боковой стенки цилиндрической камеры 111. К каждой лопатке 124а, 124b прикреплено манжетное уплотнение 127 (см. Фиг.2). Манжетное уплотнение 127 заполняет зазоры, образованные между апикальной поверхностью 123 лопаток 124а, 124b, и поверхностью 113 боковой стенки камеры 111, а также зазоры, образованные между нижней поверхностью (поверхностью, соответствующей нижней поверхности 116 камеры 111) 125 лопаток 124а, 124b, и нижней поверхностью 116 камеры 111, а также зазоры, образованные между верхней поверхностью (поверхностью на боковой стороне крышки 14) 126 лопаток 124а, 124b и нижней поверхностью (поверхностью на боковой стороне корпуса 11) 142 крышки 14.
[0025] Фиг.6(А) представляет собой вид ротора 12, показанного на Фиг.5(В) в разрезе, выполненном по линии В-В. Фиг.6(В) представляет собой увеличенный вид части С, показанной на Фиг.5(А).
[0026] Как показано на чертежах, в лопатке 124а проточный проход (отверстия) 128а выполнен проходящим через одну боковую поверхность 132а и другую боковую поверхность 133b этой лопатки 124а. Проточный проход 128а соединяет область 111а (см. Фиг.7) и область 111b (см. Фиг.7) цилиндрической камеры 111. Область 111 а разделяется этой лопаткой 124а и перегородкой 115а камеры 111. Область 111b (см. Фиг.7) разделяется этой лопаткой 124а и перегородкой 115b камеры 111. Аналогичным образом, в лопатке 124b проточный проход 128b выполнен так, чтобы проходить через одну боковую поверхность 132b и другую боковую поверхность 133b этой лопатки 124b. Сквозной проход соединяет область 111с (см. Фиг.7) и область 111d (см. Фиг.7) камеры 111. Область 111с разделяется лопаткой 124b и перегородкой 115а камеры 111. Область 111d разделяется лопаткой 124b и перегородкой 115b камеры 111.
[0027] Каждый из проточных проходов 128а, 128b в своей внутренней части имеет обратный клапан 15 и клапан 16 регулирования давления, установленные в виде пары клапанов.
[0028] Внутри каждого проточного прохода 128а, 128b между отверстием 1284 проточного прохода и отверстием 1285 проточного прохода предусмотрены три смежные секции 1280-1282, так что оси этих секций смещены от оси отверстий 1284, 1285 проточного прохода. Отверстие 1284 проточного прохода выполнено в указанной одной боковой поверхности 132а, 132b лопатки 124а, 124b. Отверстие 1285 проточного прохода выполнено в другой боковой поверхности 133а, 133b лопатки 124а, 124b. Каждая из этих трех секций имеет проточный канал, площадь поперечного сечения которого в радиальном направлении больше, чем площадь поперечного сечения отверстий 1284, 1285 проточного прохода. Более конкретно, предусмотрены первая секция 1280 проточного прохода и вторая секция 1281 проточного прохода, площадь поперечного сечения которой в радиальном направлении больше, чем площадь поперечного сечения первой секции 1280 проточного прохода. При этом также имеется третья секция 1282 проточного прохода, чья площадь поперечного сечения в радиальном направлении меньше, чем площадь поперечного сечения второй секции 1281 проточного прохода.
[0029] Вторая секция 1281 проточного прохода вмещает обратный клапан 15, установленный с возможностью скольжения в направлении потока вязкой текучей среды 13. Третья секция 1282 проточного прохода вмещает клапан 16 регулирования давления. Вторая секция 1281 проточного прохода выполнена таким образом, чтобы соединять боковую сторону области 111а, 111d (см. Фиг.7) с третьей секцией 1282 проточного прохода, причем заполненные вязкой текучей средой 13 области 111а, 111d находятся под давлением, когда ротор 12 вращается в нормальном направлении вращения (в настоящем варианте выполнения в направлении α).
[0030] Обратный клапан 15 представляет собой пластинчатый элемент, размещенный внутри второй секции 1281 проточного прохода таким образом, чтобы открывать и закрывать вторую секцию 1281 проточного прохода и скользить внутри второй секции 1281 проточного прохода в направлениях, которые зависят от направления вращения ротора 12. Кроме того, в обратном клапане 15 предусмотрено сквозное отверстие 151, через которое проходит вязкая текучая среда 13. Это сквозное отверстие 151 открывается и закрывается посредством клапана 16 регулирования давления.
[0031] Клапан 16 регулирования давления содержит: иглу 160 для регулирования скорости потока вязкой текучей среды 13, проходящей через сквозное отверстие 151 обратного клапана 15; и упругий элемент 162, такой как пружина, которая поджимает иглу 160 в направлении второй секции 1281 проточного прохода. Игла 160 содержит: коническую затыкающую часть 161 для блокировки сквозного отверстия 151 обратного клапана 15; и стержнеобразный стопор 163, установленный на конце затыкающей части 161 на боковой стороне обратного клапана 15. Игла 160 вставляется в сквозное отверстие 151 обратного клапана 15 со стороны третьей секции 1282 проточного прохода так, что стопор 163 выступает в направлении второй секции 1281 проточного прохода 1281. Когда клапан 15 перемещается по направлению к третьей секции 1282 проточного прохода, затыкающая часть 161 вставляется в сквозное отверстие 151 обратного клапана 15. В результате сквозное отверстие 151 обратного клапана 15 становится заблокированным затыкающей частью 161. Кроме того, когда игла 160 перемещается к первой и второй секциям 1280, 1281 проточного прохода путем смещения упругим элементом 162, стопор 163 прилегает к внутренней стенке 1283 проточного прохода 128а, 128b через сквозное отверстие 151 обратного клапана 15. В результате перемещение затыкающей части 161 к первой и второй секциям 1280 и 1281 проточного прохода становится ограниченным.
[0032] Например, как показано на Фиг.6(С), проточные проходы 128а, 128b, как описано выше, могут быть получены: предварительным формированием сквозного отверстия 1288 в лопатке 124а, 124b, как части (т.е. отверстие 1284 проточного прохода с одной стороны и первой и второй секций 1280 и 1281 проточного прохода) проточного прохода 128а, 128b; вставлением обратного клапана 15 и клапана 16 регулирования давления в этом порядке в сквозное отверстие 1288; и затем установкой блока 1289 в сквозное отверстие 1288, причем в блоке 1289 выполнена часть проточного прохода 128а, 128b (то есть другое отверстие 1285 проточного прохода и третья секция 1282 проточного прохода).
[0033] Таким образом, для осуществления плавного перемещения иглы 160 можно предусмотреть направляющие (например, три или большее количество выступов, образованных на концевой поверхности сквозного отверстия 151 на стороне первой секции 1280 проточного прохода) для предотвращения люфта стопора 163 в радиальном направлении сквозного отверстия 151 обратного клапана 15.
[0034] Далее будет описан принцип действия ротационного демпфирующего устройства 1. Фиг.7(А) и 7(В) и Фиг.8 представляют собой виды, поясняющие принцип действия ротационного демпфирующего устройства 1.
[0035] Как показано на Фиг.7(А) и 7(В), когда ротор 12 вращается в нормальном направлении вращения (в настоящем варианте выполнения, в направлении а) относительно корпуса 11, обратный клапан 15 скользит во второй проточный проход 1281 вплоть до границы 1286 между второй секцией 1281 проточного прохода и третьей секцией проточного прохода.
[0036] Здесь, как показано на Фиг.7(А), когда вращательное усилие (скорость вращения в направлении а), приложенное к ротору 12 или корпусу 11 меньше, чем заданное значение, определяемое коэффициентом упругости упругого элемента 162 клапана 16 регулирования давления, затыкающая часть 161 иглы 160, поджатая упругим элементом 162, остается вставленной в сквозное отверстие 151 обратного клапана 15. В результате чего проточный проход 128а, 128b закрывается. В результате в цилиндрической камере 111 перемещение вязкой текучей среды 13 между областями 111а-111d, разделенными перегородками 115а, 115b и лопатками 124а, 124b ротора 12, ограничивается перемещением через зазоры и т.п. между апикальными поверхностями 114 перегородок 115а, 115b и наружной периферией 122 ротора 12. Соответственно, давление вязкой текучей среды 13 в областях 111а, 111d увеличивается. Тем самым, создается сильный демпфирующий момент.
[0037] Как показано на Фиг.7(В), когда вращательное усилие, приложенное к ротору 12 или корпусу 11, имеет значение выше вышеупомянутого заданного значения, игла 160 проталкивается в направлении третьей секции 1282 проточного прохода под давлением вязкой текучей среды 13, которая должна протекать через проточный проход 128а, 128b. Затыкающая часть 161 иглы 160 выходит из сквозного отверстия 151 обратного клапана 15. Тем самым, проточный проход 128а, 128b открывается. В результате в цилиндрической камере 111 ограничение перемещения между областями 111а-111d, разделенными перегородками 115а, 115b и лопатками 124а, 124b ротора 12, устраняется. При этом вязкая текучая среда 13 перемещается из областей 111а, 111d в области 111b, 111с через проходы 128а, 128b. Таким образом, можно предотвратить повышение давления вязкой текучей среды 13 в областях 111a, 111d с превышением заданного значения, создавая, при этом, сильный демпфирующий момент.
[0038] С другой стороны, как показано на Фиг.8, когда ротор 12 вращается в обратном направлении вращения (в настоящем варианте выполнения, в направлении (3) относительно корпуса 11, обратный клапан 15 скользит во второй проточный проход 1281 вплоть до границы 1287 между первой секцией 1280 проточного прохода и второй секцией 1281 проточного прохода.
[0039] При этом, поскольку перемещение иглы 160 в направлении второй секции 1281 проточного прохода ограничено стопором 163, затыкающая часть 161 иглы 160 не проталкивается в сквозное отверстие 151 обратного клапана 15. И, таким образом, проточный проход 128а, 128b открывается. Соответственно, вязкая текучая среда 13 перемещается из области 111b, 111с в область 111а, 111d через проточный проход 128а, 128b. Таким образом, давление вязкой текучей среды 13 в области 111b, 111с не увеличивается. Тем самым, создается слабый демпфирующий момент.
[0040] Выше был описан первый вариант выполнения изобретения.
[0041] В настоящем варианте выполнения ротационное демпфирующее устройство 1 создает сильный демпфирующий момент, противодействующий вращательному усилию в нормальном направлении вращения, приложенному к ротору 12 или корпусу 11, путем ограничения перемещения вязкой текучей среды 13, заполняющей внутреннюю часть цилиндрической камеры 111, через проточные проходы 128а, 128b. Ротационное демпфирующее устройство 1 снабжено клапанами 16 регулирования давления, которые устраняют ограничение перемещения вязкой текучей среды 13 от стороны высокого давления к стороне низкого давления, когда вращательное усилие превышает заданное значение. Таким образом, в соответствии с настоящим вариантом выполнения, даже если к ротору 12 или корпусу 11 прикладывают вращательное усилие, превышающее предполагаемое значение, давление вязкой текучей среды 13, заполняющей внутреннюю часть камеры 111, может поддерживаться ниже заданного значения, уменьшая вероятность того, что ротационное демпфирующее устройство 1 будет повреждено.
[0042] Кроме того, в настоящем варианте выполнения лопатка 124а ротора 12 имеет проточный проход 128а, который соединяет области 111а, 111b, разделенные перегородками 115а, 115b камеры 111 и этой лопаткой 124а. Кроме того, лопатка 124b ротора 12 имеет проточный проход 128b, который соединяет области 111с, 111d, разделенные перегородками 115а, 115b камеры 111 и этой лопаткой 124b. Поскольку обратный клапан 15 и клапан 16 регулирования давления имеют описанную выше конструкцию, каждый из проточных проходов 128а, 128b внутри имеет обратный клапан 15 и клапан 16 регулирования давления, выполненные в виде пары. Таким образом, в соответствии с настоящим вариантом выполнения, обратный клапан 15 и клапан 16 регулирования давления помещают в общий проточный проход 128а, 128b, а не в соответствующие различные проточные проходы, что позволяет уменьшить размер ротационного демпфирующего устройства 1.
[0043] В настоящем варианте выполнения проточный проход 128а, 128b образован в лопатке 124а, 124b ротора 12. Как обратный клапан 15, так и клапан 16 регулирования давления выполнены в виде пары в каждом из проточных проходов 128а, 128b. Настоящее изобретение, однако, не ограничивается этим. Например, можно выполнить проточные проходы 128а, 128b в перегородках 115а, 115b камеры 111 корпуса 11. При этом можно предусмотреть обратный клапан 15 и клапан 16 регулирования давления в виде пары, расположенной в проточном проходе 128а, 128b.
[0044] [Второй вариант выполнения]
Фиг.9(А) и 9(В) представляют собой вид снаружи и вид в разрезе, показывающие схематическую конструкцию ротационного демпфирующего устройства 2, выполненного в соответствии со вторым вариантом выполнения настоящего изобретения. Фиг.10(В) представляет собой покомпонентный вид демпфирующего устройства 2.
[0045] Как показано на чертежах, устройство 2, выполненное в соответствии с настоящим вариантом выполнения, содержит корпус 21, ротор (вращающийся элемент) 12а, размещенный в корпусе 21 таким образом, чтобы быть выполненным с возможностью вращения относительно корпуса 21; вязкую текучую среду 13, заполняющую корпус; крышку 14 для закрытия ротора 12а вместе с вязкой текучей средой 13 в корпусе 21; пару механизмов 22а, 22b предотвращения обратного потока, каждый из которых имеет функцию регулирования давления; и винты 18 для крепления крышки 14 к корпусу 21.
[0046] В этом варианте выполнения вязкая текучая среда 13, винты 18 и крышка 14 аналогичны тем, которые используются в ротационном демпфирующем устройстве 1, выполненном в соответствии с первым вариантом выполнения. Кроме того, конструкция ротора 12а аналогична конструкции ротора 12, используемого в ротационном демпфирующем устройстве 1, выполненном в соответствии с первым вариантом выполнения, за исключением того, что проточные проходы 128а, 128b выполнены не в лопатках 124а, 124b. Соответственно, описание этого будет в дальнейшем опущено.
[0047] Фиг.11(А)-11(С) представляют собой виды сверху, спереди и снизу корпуса 21. Фиг.11(A) представляет собой разрез корпуса 21, показанного на Фиг.11 (А), выполненный по линии D-D.
[0048] Как показано на чертежах, корпус 21 содержит часть 212 корпуса; и фланец 218, выполненный на наружной периферии края части 212 корпуса.
[0049] В части 212 корпуса выполнена цилиндрическая камера 211 (т.е. пространство цилиндрической формы, имеющей дно). Ротор 12а имеет корпус 131 цилиндрической формы и лопатки 124а, 124b, выполненные на наружной периферии 122 корпуса 131 ротора. Ротор 12а расположен в цилиндрической камере 211 таким образом, что ротор 12а может вращаться на центральной линии 210 камеры 211 (то есть таким образом, что осевая линия 210 камеры 211 совпадает с осью 220 вращения ротора 12а). На нижней поверхности 216 камеры 211 выполнено отверстие 217 для вставления указанной одной концевой части (нижней концевой части) 129а ротора 12а.
[0050] На внутренней периферии 213 части 212 корпуса (т.е. поверхности 213 боковой стенки цилиндрической камеры 211) выполнена пара выступающих перегородок 215а, 215b, проходящих вдоль центральной линии 210 цилиндрической камеры 211. Выступающие перегородки 215а, 215b проходят по направлению к наружной периферии 122 корпуса 131 ротора (т.е. апикальные поверхности 114 выступающей перегородки 215а, 215b расположены близко к наружной поверхности 122 ротора 12) таким образом, чтобы разделять в радиальном направлении кольцевое пространство между наружной периферией 122 корпуса 131 ротора и поверхностью боковой стенки 213 камеры 211. Вязкая текучая среда 13 заполняет области (области 211а-211d на Фиг.13), разделенные этими перегородками 215а, 215b между наружной периферией 122 корпуса 131 ротора и поверхностью 213 боковой стенки камеры 211.
[0051] В перегородке 215а выполнен желобообразный проточный проход 228а. Желобообразный проточный проход 228а соединяет область 211а (см. Фиг.13) в цилиндрической камере 211 и область 211с (см. Фиг.13) в цилиндрической камере 211. В этом варианте выполнения область 211а образована перегородкой 215а и лопаткой 124а ротора 12а. Область 211 с образована перегородкой 215а и лопаткой 124b ротора 12а. Этот проточный проход 228а с возможностью скольжения вмещает механизм 22а предотвращения обратного потока с функцией регулирования давления. Аналогичным образом, в перегородке 215b выполнен проточный проход 228b. Проточный проход 228b соединяет область 211d (см. Фиг.13) в цилиндрической камере 211 и область 211b (см. Фиг.13) в цилиндрической камере 211. В этом варианте выполнения область 211d образована перегородкой 215b и лопаткой 124b ротора 12а. Область 211b образована перегородкой 215b и лопаткой 124а ротора 12а. Этот проход 228b с возможностью скольжения вмещает механизм 22b предотвращения обратного потока с функцией регулирования давления.
[0052] Кроме того, в каждом из проточных проходов 228а, 228b предусмотрена выступающая часть 219. Выступающая часть 219 сужает по ширине в радиальном направлении часть проточного прохода для ограничения диапазона скольжения механизма 22а, 22b предотвращения обратного потока с функцией регулирования давления.
[0053] Во фланце 218 выполнены указанные несколько резьбовых отверстий 218а. Винты 18 вставлены через сквозные отверстия 143а крышки 14, размещенной на фланце 118, и закреплены в этих резьбовых отверстиях 218а.
[0054] Фиг.12(А)-12(С) представляют собой виды сверху, спереди и снизу механизма 22а, 22b предотвращения обратного потока с функцией регулирования давления. Фиг.12(D) представляет собой разрез механизма 22а, 22b, показанного на Фиг.12(С), выполненный по линии Е-Е.
[0055] Как показано на чертежах, механизм 22а, 22b имеет обратный клапан 25 и клапан 26 регулирования давления.
[0056] Обратный клапан 25 содержит пластинчатую клапанную часть 251, которая выполнена с возможностью скольжения в окружном направлении для открытия и закрытия указанного одного отверстия проточного прохода (т.е. отверстия 229а, 229b проточного прохода (см. Фиг.13) на боковой стороне области 211а, 211d, в которой заполненная вязкая текучая среда 13 находится под давлением, когда ротор 12а вращается в нормальном направлении вращения (в настоящем варианте выполнения, в направлении а (см. Фиг.13)); стопоры 252, которые ограничивают диапазон скольжения клапанной части 251 во взаимодействии с выступающей частью 219 в проточном проходе 228а, 228b; удерживающую часть 254, которая удерживает клапан 26 регулирования давления; и соединительную часть 255, которая соединяет клапанную часть 251, стопоры 252 и удерживающую часть 254.
[0057] В этом варианте выполнения в клапанной части 251 предусмотрено сквозное отверстие 253, которое открывается и закрывается посредством клапана 26 регулирования давления. Кроме того, удерживающая часть 254 и стопоры 252 выполнены так, чтобы быть расположенными на боковой стороне области 211b, 211с (см. Фиг.13), в которой давление заполненной вязкой текучей среды 13 уменьшается, когда ротор вращается 12а в нормальном направлении вращения (в настоящем изобретении в направлении α (см. Фиг.13)). Кроме того, соединительная часть 255 имеет такую длину, что клапанная часть 251 находится на заданном расстоянии от отверстия 229а, 229b проточного прохода 228а, 228b, когда ротор 12а вращается в противоположном направлении вращения (в настоящем варианте выполнения, в направлении β (см. Фиг.14)), при этом стопоры 252 упираются в выступающие части 219 в перегородке 215а, 215b.
[0058] Клапан 26 содержит иглу 264 для регулирования скорости потока вязкой текучей среды 13, проходящей через сквозное отверстие 253 клапанной части 251 обратного клапана 25; и упругий элемент 262, такой как пружина, который прикреплен на одном конце к удерживающей части 254 обратного клапана 25, а на другом конце поджимает иглу 264 в сторону области 211b, 211с. Игла 264 содержит коническую затыкающую часть 261 для блокировки сквозного отверстия 253 клапанной части 251 обратного клапана 25; и стержнеобразную направляющую 263, предусмотренную на концевой части затыкающей части 261 на боковой стороне клапанной части 251. Направляющая 263 вставлена в сквозное отверстие 253 клапанной части 251 с боковой стороны области 211b, 211с и направляет затыкающую часть 261 в сквозное отверстие 253 клапанной части 251 обратного клапана 25. Когда игла 264 перемещается в направлении кла