CN1815053A - 具有浸渍硅酮及含有硅酮组件的缓冲器 - Google Patents

Abstract

一种用来缓冲物体运动的缓冲器，由浸渍硅酮或含有硅酮的组件构成。该缓冲器包括壳体和转子，壳体具有形成井的壁，转子设在壳体的井内。转子被设置成在转子和壁之间形成有空隙。一个或多个密封件设置在壳体和转子之间以将空隙与外界环境隔离。在转子和壳体之间的井内的缓冲液用来缓冲转子相对于壳体的转动。壳体、转子和密封件由含有硅酮或浸渍硅酮的材料所构成。缓冲液也是硅基材料。

Description

具有浸渍硅酮及含有硅酮组件的缓冲器

技术领域

本发明涉及缓冲器。更具体来说，本发明涉及由不同浸渍硅酮和含有硅酮组件形成的缓冲器。

背景技术

缓冲器用于不同的装置中来控制物体运动。例如，缓冲器装置用于汽车中来缓冲握柄、手套箱门等的运动。

典型的缓冲器包括壳体或者本体、设置在壳体内的转子、在转子和壳体之间的缓冲液和位于壳体和转子之间的密封件，密封件将液体保持在壳体和转子之间的空隙中并避免该液体被污染。

现有的一种缓冲器设计使用由DELRIN乙缩醛形成的壳体、由VYDYNE尼龙树脂形成的转子、硅酮密封件(硬度70丢洛(durometer))和缓冲液。虽然这种缓冲器大体上运行良好，但在壳体、密封件和转子之间会产生相当大的摩擦力。这甚至可能引起这样的问题，即摩擦可能导致扭矩响应变化和例如缓冲作用不一致。

因此，缓冲器需要降低其组件之间的摩擦力。希望缓冲器设计成可以方便地更换(例如适合代替)已知缓冲器。更希望缓冲器由容易商购的材料低成本装配而成。最希望缓冲器表现出一致的缓冲特性。

发明内容

一种缓冲物体运动的缓冲器，由浸渍硅酮或含有硅酮的组件构成。该缓冲器包括壳体和转子，壳体具有形成井的内壁和外壁，转子设置在井内。在转子和壁之间形成液体空隙。

密封件设置在壳体和转子之间以将液体空隙隔离于外界环境。缓冲液存在于转子和壳体之间的井内，用来缓冲转子相对于壳体的转动。每个组件都由含有硅酮或浸渍硅酮的材料构成。优选缓冲液是一种硅基液体。

本缓冲器以降低旋转转子所需扭矩的形式，显著减少了在缓冲器组件之间的摩擦力。该缓冲器被设计成可方便地替换已知缓冲器并由容易商购的材料装配。

结合所附权利要求，通过下面的详细描述，本发明的上述以及其他特点和优点将会非常明显。

附图说明

通过阅览下面的具体实施方式和附图，本领域普通技术人员会更容易明白本发明的有益效果和优点，其中：

图1为根据本发明原理的浸渍硅酮组件缓冲器的一个实施例的剖面示意图；和

图2表示所测不同缓冲器材料组合的扭矩值比较结果的曲线图。

具体实施方式

虽然本发明受各种形式的实施例影响，但应当理解，图示和此后作为目前优选实施例描述的发明内容应当认为是对本发明的示例，而并不意味着将本发明限制为所示的具体实施例。

还应当理解，该说明书的该部分的名称，即“具体实施方式”，是与美国专利商标局的要求有关，并不意味着，也不能推断为用于限制在此公开的主题内容。

现在参看附图并且特别参看图1，示出了体现本发明原理的一个浸渍硅酮(silicone)组件缓冲器10。缓冲器10包括壳体12、转子14和设置在转子14和壳体12之间的一对密封件16、18。在转子14和壳体12之间形成空隙20并且缓冲液22设在空隙20中。密封件16、18阻止液体22从缓冲器10泄漏并且也防止污染物进入缓冲液22。

在本缓冲器中，壳体12由具有内壁24和外壁26并形成中心纵向套筒28的同心壁柱状元件构成。在内壁和外壁24、26之间形成井30。转子14形成柱状元件，具有凸缘或盖32和自凸缘32下垂的壁34。凸缘32具有与壳体套筒28同心的中心开孔36。以这种方式，当转子14设在壳体12中，且悬垂壁34位于井30内时，凸缘开孔36与壳体纵向套筒28对准。

缓冲液22设在(注入)壳体内、外壁24、26之间的井30的空隙内，并环绕在转子悬垂壁34周围。当这种转子14在壳体12内旋转时，其在缓冲液22中。

壳体12有一对密封沟槽38、40，分别形成在内外壁24、26内，用来接收密封件16、18。典型的密封件是O型圈或类似形状。在本实施方式中，密封沟槽38、40在纵向拉长，如L所示，并且如下所述，当使用缓冲器时，用于适应密封件16、18和/或液体22的膨胀，而不危及密封件16、18或缓冲器10的整体性。壳体12还包括在沟槽38、40外面的保持凹槽42，用来接收形成于凸缘32上的凸边(bead)44以将凸缘32锁定或“扣合”于壳体12。

为将缓冲器10正确安装和固定在目标(如手套箱门)移动装置内，壳体12可包括片或翼46和/或凹槽48来配合或啮合目标装置部分。

本领域技术人员可以理解，该类型的缓冲器10的目的是吸收物体的运动能量以便更好地控制(大体放缓)物体的运动。这种能量以相对运动的摩擦和液体阻力形式被吸收。两种结果都产生热。

不同于已知的缓冲器，本缓冲器10采用了新颖的含有硅酮和浸渍硅酮组件的组合来最小化摩擦力并由此减少缓冲器10产生的热。如前所述，采用DELRIN壳体、VYDYNE转子和(硬度70丢洛)硅酮密封件的已知缓冲器在不同的扭矩响应下会显示出不一致的作用。这被认为是由于发热并引起材料温度升高而造成。这还导致不同的缓冲器材料扩张或收缩，其被认为会进一步增加已知缓冲器作用的不一致性。

本缓冲器10采用的壳体12由聚甲醛类共聚物形成，更具体来说，为中等粘度的、在共聚物中浸渍有硅酮的低磨损乙缩醛共聚物。本壳体12的材料是一种具有2％硅酮的低磨损乙缩醛，例如CELONLW90S2，可以从TiconaEngineering Polymers of Florence，Kentucky购得。利用硅氧烷添加剂(作为第MB-50-011号部件/产品可从Dow Corning of Midland，Michigan购得)，转子14由浸渍硅酮尼龙，例如VYDYNE(可从Solutia，Inc.of Pensacola，Florida购得)形成。密封件16、18还由硬度大约40丢洛的硅酮材料构成。缓冲液也是硅基液体。

已经发现当前的材料组合提供了具有一致性和可重复特性的低摩擦力缓冲器10。对由不同材料构成的缓冲器的扭矩值进行了比较。下面的表1，是壳体12和转子14材料结构与密封件16、18硬度的各种组合列表。下面所示出的扭矩值是当以每分钟20转(20prm)旋转缓冲器10(转子14)时，以牛顿-厘米(N-cm)为单位在72小时的周期内测出的扭矩平均值。

表1-不同缓冲器材料结构的扭矩比较

材料组合编号	壳体材料	转子材料	密封件硬度	扭矩(N-cm)
					1	Si-乙缩醛	VYDYNE/硅氧烷	40	4.9
2	Si-乙缩醛	VYDYNE	40	5.2
					3	Si-乙缩醛	VYDYNE/硅氧烷	70	5.4

接下页

表1接上页

4	DELRIN	VYDYNE	40	5.7
					5	DELRIN/硅氧烷	VYDYNE/硅氧烷	40	5.7
6	DELRIN/硅氧烷	VYDYNE	40	5.8
					7	DELRIN	VYDYNE/硅氧烷	40	5.9
8	DELRIN	VYDYNE/硅氧烷	70	6.3
					9	DELRIN/硅氧烷	VYDYNE/硅氧烷	70	6.4
10	Si-乙缩醛	VYDYNE	70	6.7
					11	DELRIN/硅氧烷	VYDYNE	70	6.9
12	DELRIN	VYDYNE	70	8.4

从表1的结果可以看出，具有第1号和第12号材料结构组合的缓冲器之间的扭矩减少了几乎42％。应当注意，本缓冲器材料结构是第1号组合，而第12号材料组合是不含硅酮的已知缓冲器。图2示出了结果曲线。

工业上的传统认识是，浸渍硅酮或含有硅酮的壳体12、转子14、密封件16、18的组件和缓冲液22不会工作良好，因为密封件16、18和液体22的膨胀会导致在密封件16、18处的泄漏。但是，已经表明，本缓冲器10实际上工作良好，并且泄漏也不会超过已知缓冲器。

这里引用的所有专利，特在此引入作为参考，无论是否特别提及均在本

发明内容之中。

在本发明中，词语“一个”被认为包含了单数和复数。反过来，如果合适，任何复数项的标记，应包含单数。

综上可以看出，在不脱离本发明新概念的真实精神和范围内，可以有多种变型和变体。应当理解，不应作出或推断出关于所示具体实施例的任何限制。本发明由所附权利要求覆盖，所有这些变型都落入权利要求的范围。

Claims (17)

1.一种缓冲器，包括：

壳体，具有形成井的壁；

位于壳体的井内的转子，能够在转子与壁之间形成空隙，并能在壳体内转动；

至少一个密封件，设置在壳体和转子之间，用来使该空隙与外界环境隔离；和

在转子和壳体之间的井内的缓冲液，用来缓冲转子相对于壳体的转动；

其中壳体、转子和至少一个密封件由含有硅酮或浸渍硅酮的材料构成，并且缓冲液是硅基液体。

2.如权利要求1所述的缓冲器，其中壳体由浸渍硅酮的乙缩醛共聚物构成。

3.如权利要求2所述的缓冲器，浸渍在该共聚物中的硅酮含量大约是2％。

4.如权利要求1所述的缓冲器，其中转子由浸渍硅酮的尼龙构成。

5.如权利要求1所述的缓冲器，其中壳体具有内壁和外壁，在内壁和外壁之间形成该井，其中缓冲器包括一对密封件，第一密封件设在内壁与转子的接合处而第二密封件设在外壁与转子的接合处。

6.如权利要求5所述的缓冲器，其中密封件由硬度大约40丢洛的硅酮材料构成。

7.如权利要求5所述的缓冲器，其中内壁和外壁包含密封沟槽，用来接收各自的密封件。

8.如权利要求7所述的缓冲器，其中沟槽在缓冲器的纵向拉长。

9.如权利要求5所述的缓冲器，其中壳体包含保持部件，用来接收转子上的配合保持部件，以将转子固定在壳体上。

10.如权利要求9所述的缓冲器，其中壳体保持部件是在外壁上的凹槽，且转子保持部件是形成于转子凸缘上的凸边。

11.一种缓冲相关物体运动的缓冲器，包括：

第一固定部分，由浸渍硅酮或含有硅酮的刚性材料构成；

第二运动部分，由浸渍硅酮或含有硅酮的刚性材料构成，第二运动部分可相对于第一固定部分运动，第二运动部分相对第一固定部分形成空隙；

设在第一固定部分和第二运动部分之间空隙处的缓冲液，该缓冲液是含有硅酮的液体，其中第二运动部分相对于第一固定部分的自由运动受到缓冲液存在的限制。

12.如权利要求11所述的缓冲器，其中第一固定部分形成壳体，该壳体具有形成井的壁，第二运动部分至少部分设在井内，并且缓冲液设在井内，用于缓冲第二部分相对于第一部分的运动。

13.如权利要求11所述的缓冲器，其中第一和第二部分由添加有硅酮的聚合物材料构成。

14.如权利要求13所述的缓冲器，其中第一部分由浸渍硅酮的乙缩醛聚合物构成。

15.如权利要求14所述的缓冲器，其中硅酮的浓度为大约2％。

16.如权利要求14所述的缓冲器，其中第二部分由浸渍硅酮的尼龙构成。

17.如权利要求11所述的缓冲器，包含一个或多个设在第一和第二部分之间的密封件，该密封件由浸渍硅酮或含有硅酮的材料构成。

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