CN98124304.5
1998.10.03
CN1213770A
1999.04.14
终止
无权
未缴年费专利权终止IPC(主分类):G01D 11/12申请日:19981003授权公告日:20050309终止日期:20091103|||授权|||实质审查的生效申请日:1998.10.3|||公开
G01D11/12
曼内斯曼VDO有限公司;
F·詹萨
联邦德国法兰克福
1997.10.04 DE 19743947.0
中国专利代理(香港)有限公司
黄力行;杨松龄
为了可靠并持久地防止指针相对于指示值的不良摆动,尤其对于由于其工作地点而处于所谓的振荡力作用的模拟测量仪器来说,提供一种测量仪器活动部件的阻尼装置,为了阻尼活动部件,阻尼单元(13)由一位置与活动部件有一段距离的阻尼转子(15)构成,阻尼转子和活动部件联结并由后者驱动,并且可活动地安装在一充满粘性润滑油(16)的空间(17)里。
1、一种测量仪器的阻尼装置，本测量仪器在其盒体(1)内有支撑活动部件 的固定部分，测量值通过它产生所述活动部件的运动，其特征是：为了阻尼所述 活动部件，提供一阻尼单元(13)，包括一布置成与活动部件有一段距离的阻尼 转子(15)，它和活动部件相互联结并由后者驱动，并且可活动地安装在一充满 粘性润骨油(16)的空间(17)内。 2、如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述阻尼转子的轴(21)和 所述活动部件的轴(5)通过一齿轮传动装置(18)联结。 3、如权利要求3所述的装置，其特征在于：当扭矩从所述活动部件的轴(5) 传递到阻尼转子的轴(15)时，所述齿轮传动装置(18)允许两轴在轴平行 方向上相对移动。 4、如权利要求2所述的装置，其特征在于：所述齿轮传动装置(18)有一 使所述阻尼转子(15)和所述活动部件脱离的操作位置。 5、如前述权利要求中任何一项所述的装置，其特征在于：所述阻尼转子(1 5)的轴(21)有一形成整体的轴向对称的阻尼体(22)，它在充满所述粘性 润滑油(16)的所述空间(17)里运动。 6、如前述权利要求中任何一项所述的装置，其特征在于：所述阻尼单元(1 3)在所述测量仪器的所述盒体内部并与其连为一整体。 7、如前述权利要求中任何一项所述的装置，其特征在于：将所述阻尼单元(1 3)设计成和一独立的盒体分离的部件。
测量仪器活动部件的阻尼装置本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的测量仪器活动零件的阻尼装置。 各种不同类型的模拟测量仪器是已知的，例如：转动磁铁式、动圈式和动铁式测量 仪器或电动式测量仪器。这种类型的测量仪器都有一个活动部件，其位置受测量 值影响而变化。而测量仪器中用来根据测量值产生移动并且首选的是产生活动部 件的扭矩的那些部分是固定的。测量仪器的固定部分通常还带有刻度。同时将一 指针和活动部件固连在一起用来指示测量值。 指针偏转是指指针偏离其静止位置的位移，所述的位移是由测量值引起的。 为了防止指针在指示值附近发生不良摆动，已经有各种活动零件的阻尼措施问世。 例如：可以利用材料的粒子对活动零件的偏移过程中所施加的力的阻力来实现阻 尼。这种利用材料的内部摩擦力的阻尼，是通过在活动零件和包围着它的测量仪 器固定部件之间采用的适当粘度的润滑油来实现的。在这种情况下，采用润滑油 的位于活动零件和测量仪器中包围着它的固定部件之间的规定区域。在转动测量 仪器中，这些区域通常位于活动零件的周围或者在其一个或两个端面上，或者在 它的支承区域。 那么，已知的是，在测量仪器处于由其工作位置而引起的所谓振荡力的情况 下，液体润滑油不能可靠和持久保持在其应用位置，可是这样会导致阻尼损失， 并且通常会损坏测量仪器的有效性和功能。如果使用较高粘度的润滑油作为补救 措施，在产生振荡力时，会由于润滑油分裂成许多块而使润滑油在摩擦点分离， 从而导致括动部件实际上无阻尼运动。润滑油的这种现象是由于活动零件和测量 仪器中包围它的固定部件之间的相对运动造成的。这是因为振荡力导致在采用润 滑油的位置发生了体积的变化，其结果是后者发生了变化和移位。如果选用很高 粘度的润滑油，后者就会在所谓振荡力的作用下更快地分裂成独立的部分，因为 其中产生的剪应力的作用增大，以及活动零件和包围它的固定部件之间相对运动 的速度从而使相互分裂的润滑油块不能流到一起。 影响阻尼性能的另一个方面是活动零件和固定部件之间的间隙不能象期望的 那样减少，因为不能可靠地防止活动零件由于热膨胀以及所涉及的零件的公差引 起的干扰。这在制造上也是不合理的。 同样，活动零件的加速质量也是不能有一点减少的，因为后者带有指针和测 量仪器的其他操纵部件，所以在活动部件的动力性能中不得不考虑这些零件的质 量。例如，在转动磁体测量仪器中，这样的操纵部件会是一个永久磁铁，其质量 必须能被活动零件可靠地操纵。活动部件因而需要一牢固的由高弹性材料制成的 轴，这正是钢为优先采用的材料的原因。 因而，本发明的目的是提供一种测量仪器活动部件的阻尼装置，所述的装置 能够可靠地并持久地保证测量仪器活动零件的阻尼，甚至在后者处于所谓振荡力 的情况下也是如此。 此目的通过权利要求1的技术特征来完成。从属权利要求体现了所发现的方 法的优选实施例与发展。 本方法主要提供一种活动零件的阻尼装置在空间上和实际的测量仪器分开独 立的布置方式。将活动零件的阻尼装置设计成一个独立的操作单元。它形成一个 由一阻尼转子构成的阻尼部件，该阻尼转子活动地安装在一充满粘性润滑油的空 间内。 阻尼转子和测量仪器的活动部件联结并由活动部件驱动，这是活动零件的移 动或转动的结果。例如，活动零件可以和阻尼转子通过一传动装置联接，其中的 传动齿轮或其它用来传递扭矩的装置允许相对运动，尤其是在轴平行方向上相对 运动更能体现其优点，这样可使作用于活动部件上的所谓振荡力不会传递给阻尼 转子。 通过适当地选择齿轮传动比将活动部件的转动传递给阻尼转子，所采用的润 滑油的摩擦作用能够和阻尼转子的转动速度达到最佳配合。还有，对同一测量仪 器，使用同一阻尼部件的情况下，通过改变活动零件上齿轮的传速比，可以得到 不同的阻尼性能。另外由于阻尼元件只有阻尼功能，没有支持或操纵测量仪器的 其它元件的功能，阻尼转子的加速质量可以减小到一不易识别的最小值。 所有这些，除了达到实际目的之外，还因为活动零件的阻尼装置布置成和实 际的测量装置在空间上分开这一事实而具有其它优点。具体讲，当应用于汽车技 术时，例如转速计或其它模拟指示仪，所提出的方法能够永久可靠地改善普通测 量仪器的使用性能，因为安装在汽车里的测量仪器在使用过程中通常处于所谓振 荡力作用下。 另外，本方法还有其优点就是在测量仪器的平衡操作上有良好的效果，因为 如果需要，阻尼元件和活动零件的联结甚至可以在平衡操作之后利用相联结元件 的合理设计而以简单的方式来实现。在测量仪器制造过程后期才将阻尼零件和活 动零件联结，这种可能性的优点是无阻尼测量仪器能够更快地平衡。 下面将就本发明参考两个附图再简单描述一下。在不仅限于此的情况下，选 择一种转动磁体商测量仪作为示例。图1是这种测量仪器活动零件的阻尼技术的 简化剖视图。相比较而言，图2说明本方法，即有一分离的阻尼元件。 如图1所示，在第一位置，测量仪器的固定部件，在本例中，由一分成两部 分的盒体1组成，盒体1构成一由下部盘件2a和上部盘件2b构成的线圈体，线 圈体装有几对相互对称且相互垂直布置的线圈3a、3b、4a、4b。测量仪器的 活动部件安装在线圈体的中心，所述的活动部件由一轴5、一个和轴5刚性连接 的永久磁铁6和一指针7组成，指针7连接在轴5探出测量仪器盒体1的那一端。 轴5一方面通过一个位于轴承10中的优质钢制尖头8支撑，轴承10嵌入线圈体 下部盘件2a中并带有一锥形孔9，另一方面穿过线圈体上部盘件2b的滑动轴承 11。为了简明起见，本图没有画出产生与由于被测量而产生的活动部件上的电磁 扭矩对抗的机械扭矩的扭转弹簧。从前图可以知道，模拟测量仪器的基本设置也 同样不变地适用于与本发明类似的具体装置。 为了避免指针的不良摆动，在普通测量仪器中，在测量仪器的活动部件和包 围它的固定部件之间的不同位置采用适当粘度的阻尼润滑油。如图1所示，采用 润滑油12的位置可以位于轴5的支撑区域A或在永久磁铁6的周围区域B或者在 它的一个或两个端面C。 参照本发明，如图2所示，不在位置A、B或C采用阻尼润滑油12而建议 提供一个独立的阻尼单元13，它位于测量仪器的盒体1的内部或上面，离活动部 件有一定距离，从而以便和后者在空间上分开。阻尼单元13由一可活动地安装在 充满粘胶润滑油16的空间17里面的阻尼转子15组成。阻尼转子15由活动部 件的轴5通过齿轮传动装置18驱动，齿轮传动装置18包括齿轮19和20，通过 它们的相互作用，允许在轴平行方向上移动。齿轮19和20不必完全设计成这样， 但是，尤其当它在测量仪器的平衡操作中要将阻尼转子15和活动部件脱离开时， 将齿轮19和20的至少其中一个设计成扇形齿轮是更方便的，例如一3/4周长的 传动轮，以便使齿轮19和20处于它们的齿没有啮和的操作位置。 阻尼转子15基本上包括一安装在支撑衬14里的轴21，它位于充满润滑油 16的空间17里，具有一较好轴对称的阻尼体22，例如是圆柱形的，并且可以直 接和轴21连为一体。在多数情况下，将阻尼单元13设计成位于测量仪器盒体1 内部并和其成为一整体的形式，如图2所示。但是，如果需要的话，阻尼单元13 也可以设计成和独立的盒体分开的部件。 模拟测量仪器的指示器既受选择适当粘度的润滑油的影响，又受齿轮的传速 比的影响。同时还可以采用很低的加速质量的阻尼转子。虽然这里没有公布更多 的细节，本方法基本上也可以转化成具有平移移动件的测量仪器。
本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的测量仪器活动零件的阻尼装置。 各种不同类型的模拟测量仪器是已知的，例如：转动磁铁式、动圈式和动铁式测量 仪器或电动式测量仪器。这种类型的测量仪器都有一个活动部件，其位置受测量 值影响而变化。而测量仪器中用来根据测量值产生移动并且首选的是产生活动部 件的扭矩的那些部分是固定的。测量仪器的固定部分通常还带有刻度。同时将一 指针和活动部件固连在一起用来指示测量值。
指针偏转是指指针偏离其静止位置的位移，所述的位移是由测量值引起的。 为了防止指针在指示值附近发生不良摆动，已经有各种活动零件的阻尼措施问世。 例如：可以利用材料的粒子对活动零件的偏移过程中所施加的力的阻力来实现阻 尼。这种利用材料的内部摩擦力的阻尼，是通过在活动零件和包围着它的测量仪 器固定部件之间采用的适当粘度的润滑油来实现的。在这种情况下，采用润滑油 的位于活动零件和测量仪器中包围着它的固定部件之间的规定区域。在转动测量 仪器中，这些区域通常位于活动零件的周围或者在其一个或两个端面上，或者在 它的支承区域。
那么，已知的是，在测量仪器处于由其工作位置而引起的所谓振荡力的情况 下，液体润滑油不能可靠和持久保持在其应用位置，可是这样会导致阻尼损失， 并且通常会损坏测量仪器的有效性和功能。如果使用较高粘度的润滑油作为补救 措施，在产生振荡力时，会由于润滑油分裂成许多块而使润滑油在摩擦点分离， 从而导致括动部件实际上无阻尼运动。润滑油的这种现象是由于活动零件和测量 仪器中包围它的固定部件之间的相对运动造成的。这是因为振荡力导致在采用润 滑油的位置发生了体积的变化，其结果是后者发生了变化和移位。如果选用很高 粘度的润滑油，后者就会在所谓振荡力的作用下更快地分裂成独立的部分，因为 其中产生的剪应力的作用增大，以及活动零件和包围它的固定部件之间相对运动 的速度从而使相互分裂的润滑油块不能流到一起。
影响阻尼性能的另一个方面是活动零件和固定部件之间的间隙不能象期望的 那样减少，因为不能可靠地防止活动零件由于热膨胀以及所涉及的零件的公差引 起的干扰。这在制造上也是不合理的。
同样，活动零件的加速质量也是不能有一点减少的，因为后者带有指针和测 量仪器的其他操纵部件，所以在活动部件的动力性能中不得不考虑这些零件的质 量。例如，在转动磁体测量仪器中，这样的操纵部件会是一个永久磁铁，其质量 必须能被活动零件可靠地操纵。活动部件因而需要一牢固的由高弹性材料制成的 轴，这正是钢为优先采用的材料的原因。
因而，本发明的目的是提供一种测量仪器活动部件的阻尼装置，所述的装置 能够可靠地并持久地保证测量仪器活动零件的阻尼，甚至在后者处于所谓振荡力 的情况下也是如此。
此目的通过权利要求1的技术特征来完成。从属权利要求体现了所发现的方 法的优选实施例与发展。
本方法主要提供一种活动零件的阻尼装置在空间上和实际的测量仪器分开独 立的布置方式。将活动零件的阻尼装置设计成一个独立的操作单元。它形成一个 由一阻尼转子构成的阻尼部件，该阻尼转子活动地安装在一充满粘性润滑油的空 间内。
阻尼转子和测量仪器的活动部件联结并由活动部件驱动，这是活动零件的移 动或转动的结果。例如，活动零件可以和阻尼转子通过一传动装置联接，其中的 传动齿轮或其它用来传递扭矩的装置允许相对运动，尤其是在轴平行方向上相对 运动更能体现其优点，这样可使作用于活动部件上的所谓振荡力不会传递给阻尼 转子。
通过适当地选择齿轮传动比将活动部件的转动传递给阻尼转子，所采用的润 滑油的摩擦作用能够和阻尼转子的转动速度达到最佳配合。还有，对同一测量仪 器，使用同一阻尼部件的情况下，通过改变活动零件上齿轮的传速比，可以得到 不同的阻尼性能。另外由于阻尼元件只有阻尼功能，没有支持或操纵测量仪器的 其它元件的功能，阻尼转子的加速质量可以减小到一不易识别的最小值。
所有这些，除了达到实际目的之外，还因为活动零件的阻尼装置布置成和实 际的测量装置在空间上分开这一事实而具有其它优点。具体讲，当应用于汽车技 术时，例如转速计或其它模拟指示仪，所提出的方法能够永久可靠地改善普通测 量仪器的使用性能，因为安装在汽车里的测量仪器在使用过程中通常处于所谓振 荡力作用下。
另外，本方法还有其优点就是在测量仪器的平衡操作上有良好的效果，因为 如果需要，阻尼元件和活动零件的联结甚至可以在平衡操作之后利用相联结元件 的合理设计而以简单的方式来实现。在测量仪器制造过程后期才将阻尼零件和活 动零件联结，这种可能性的优点是无阻尼测量仪器能够更快地平衡。
下面将就本发明参考两个附图再简单描述一下。在不仅限于此的情况下，选 择一种转动磁体商测量仪作为示例。图1是这种测量仪器活动零件的阻尼技术的 简化剖视图。相比较而言，图2说明本方法，即有一分离的阻尼元件。
如图1所示，在第一位置，测量仪器的固定部件，在本例中，由一分成两部 分的盒体1组成，盒体1构成一由下部盘件2a和上部盘件2b构成的线圈体，线 圈体装有几对相互对称且相互垂直布置的线圈3a、3b、4a、4b。测量仪器的 活动部件安装在线圈体的中心，所述的活动部件由一轴5、一个和轴5刚性连接 的永久磁铁6和一指针7组成，指针7连接在轴5探出测量仪器盒体1的那一端。 轴5一方面通过一个位于轴承10中的优质钢制尖头8支撑，轴承10嵌入线圈体 下部盘件2a中并带有一锥形孔9，另一方面穿过线圈体上部盘件2b的滑动轴承 11。为了简明起见，本图没有画出产生与由于被测量而产生的活动部件上的电磁 扭矩对抗的机械扭矩的扭转弹簧。从前图可以知道，模拟测量仪器的基本设置也 同样不变地适用于与本发明类似的具体装置。
为了避免指针的不良摆动，在普通测量仪器中，在测量仪器的活动部件和包 围它的固定部件之间的不同位置采用适当粘度的阻尼润滑油。如图1所示，采用 润滑油12的位置可以位于轴5的支撑区域A或在永久磁铁6的周围区域B或者在 它的一个或两个端面C。
参照本发明，如图2所示，不在位置A、B或C采用阻尼润滑油12而建议 提供一个独立的阻尼单元13，它位于测量仪器的盒体1的内部或上面，离活动部 件有一定距离，从而以便和后者在空间上分开。阻尼单元13由一可活动地安装在 充满粘胶润滑油16的空间17里面的阻尼转子15组成。阻尼转子15由活动部 件的轴5通过齿轮传动装置18驱动，齿轮传动装置18包括齿轮19和20，通过 它们的相互作用，允许在轴平行方向上移动。齿轮19和20不必完全设计成这样， 但是，尤其当它在测量仪器的平衡操作中要将阻尼转子15和活动部件脱离开时， 将齿轮19和20的至少其中一个设计成扇形齿轮是更方便的，例如一3/4周长的 传动轮，以便使齿轮19和20处于它们的齿没有啮和的操作位置。
阻尼转子15基本上包括一安装在支撑衬14里的轴21，它位于充满润滑油 16的空间17里，具有一较好轴对称的阻尼体22，例如是圆柱形的，并且可以直 接和轴21连为一体。在多数情况下，将阻尼单元13设计成位于测量仪器盒体1 内部并和其成为一整体的形式，如图2所示。但是，如果需要的话，阻尼单元13 也可以设计成和独立的盒体分开的部件。
模拟测量仪器的指示器既受选择适当粘度的润滑油的影响，又受齿轮的传速 比的影响。同时还可以采用很低的加速质量的阻尼转子。虽然这里没有公布更多 的细节，本方法基本上也可以转化成具有平移移动件的测量仪器。
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为了可靠并持久地防止指针相对于指示值的不良摆动,尤其对于由于其工作地点而处于所谓的振荡力作用的模拟测量仪器来说,提供一种测量仪器活动部件的阻尼装置,为了阻尼活动部件,阻尼单元(13)由一位置与活动部件有一段距离的阻尼转子(15)构成,阻尼转子和活动部件联结并由后者驱动,并且可活动地安装在一充满粘性润滑油(16)的空间(17)里。 。
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