CN110325701A - 制动装置以及具有制动装置的家具或家用电器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种家具或家用电器的制动装置，该制动装置用于制动该家具或该家用电器的可移动部分，该制动装置具有外壳，该外壳填充有粘性液体，并且该制动装置具有可以在该外壳中移动的元件。该粘性液体制动该可移动元件在至少一个流动区段中的运动。该制动装置的特征在于该至少一个流动区段的几何形状随环境温度变化。本发明还涉及一种具有至少一个制动装置的家具或家用电器，该至少一个制动装置用于制动该家具或该家用电器的可移动部分的运动。

Description

制动装置以及具有制动装置的家具或家用电器

技术领域

本发明涉及一种家具或家用电器的制动装置，所述制动装置用于制动家具或家用电器的可移动部分、具有填充有粘性流体的外壳和可在其中移动的元件，其中，粘性流体制动可移动元件在至少一个流动区段中的移动。本发明还涉及一种具有至少一个制动装置的家具或家用电器。

背景技术

为了增加使用者的舒适度，特别是但非排他性在厨房区域中的家具用品和家用电器经常配备有制动装置，所述制动装置确保平稳地接近可移动部分的端部位置，例如门或翻盖。通常，制动装置以这种方式来布置：它们减慢了可线性移动地安装在拉出引导件中的部分的闭合移动或者家具或家用电器的枢转门或翻盖的闭合移动，使得轻柔且无声地发生闭合。此外，已知这种布置，其中，还实现了对可移动部分的打开或完全伸展位置的制动接近。

在普遍类型的制动装置中，通过活塞在气缸中的移动，迫使粘性流体特别是油通过与气缸相比具有减小的横截面的流动通道，从而实现制动效果。这种线性制动装置设计简单，并且当所用流体具有特定粘度时，其操作模式可靠。然而，所有已知和合适的粘性液体显示出其粘度的强烈的温度依赖性。这意味着制动特性也与温度有很大关系。

粘性液体还用于使车辆中的底盘振动衰减。这里振动阻尼器暴露于大的温度波动。为了在宽温度范围内实现可接收的阻尼行为，例如，从印刷出版物DE88 15 444 U1已知一种振动阻尼器，其中，由流动通过流动连接件的粘性液体产生阻尼效果，所述流动连接件的有效横截面可以通过阀来调节。可以通过改变有效横截面来改变阻尼效果。为了致动该阀，提供可电控制的、特别是压电致动构件，以便在调节阻尼效果时实现高响应速度。

家具行业中的温度波动小于例如汽车行业中的温度波动，但是制动装置中使用的流体的粘度差异取决于环境温度导致制动性能的不希望的变化。因此，制动装置通常仅在有限的温度范围内令人满意地工作。

发明内容

本发明的目的是创造一种在尽可能宽的温度范围内并且具有恒定的制动性能地令人满意地操作的家具或家用电器的制动装置，以及具有这种制动装置的家具或家用电器。

所述目的通过具有相应独立权利要求的特征的制动装置或家具或家用电器来解决。有利的实施方式和进一步的发展是从属权利要求的主题。

上述类型和根据本发明的制动装置的特征在于，至少一个流动区段的几何形状随环境温度而变化。流动区段的几何形状的温度依赖性变化意味着粘性液体的粘度的温度依赖性变化可以有利地或尽可能地得到补偿，使得可以在较宽的温度范围内实现几乎恒定的制动性能。

在制动装置的有利的实施方式中，外壳是气缸，并且在其中可移动的元件是活塞。所述至少一个流动区段被设计为至少一个流动通道，气缸中的粘性液体可以通过所述至少一个流动通道从第一气缸区段流动到第二气缸区段，第一气缸区段和第二气缸区段通过活塞分开。在所述实施方式中，制动装置制动活塞的线性位移移动，其中，活塞例如经由活塞杆与家具或家用电器的主体或可移动部分联接。

流动通道可以包括以径向延伸或者以围绕活塞的环形方式形成的间隙和/或其至少区段可以纵向穿过活塞。可以提供相同或不同类型的若干流动通道。

在制动装置的有利实施方式中，小阀板被布置在活塞的一个端面上，所述小阀板通过至少一个温度依赖性的流动影响流动的流动阻力。阀板可以通过阀板的至少一个区段随着温度的增加而越来越多地覆盖和/或闭合至少一个流动通道的入口开口或出口开口来影响流动阻力。随着温度升高而降低的液体的粘度得到补偿，因为至少一个流动通道随着温度的升高从活塞的一侧到另一侧而对液体的流动的贡献得越来越小，并且可选地根本没有贡献。

阀板优选地由具有双金属效应的材料组合形成，并且根据温度改变其形状。可替代地，阀板可以在尺寸上稳定，并且距离元件可以被布置在活塞与阀板之间，所述距离元件由具有双金属效应的材料组合形成并且根据温度改变其形状。在这两种情况下，形成阀，所述阀根据温度自动影响流动特性，而不需要用于阀控制的复杂外部装置。代替常规的双金属，也可以使用塑料/塑料或塑料/金属配对的分层材料粘合组合来作为替代物。由于其在所需温度范围内的不同的热膨胀系数，所述材料具有所谓的双金属效应并且以相似的方式起作用。

在制动装置的另一有利实施方式中，活塞至少部分地由具有比例如气缸更高的热膨胀系数的材料制成。即使由于长度和/或直径的变化，这种活塞也会例如在活塞周围形成的间隙中影响流动条件，间隙的长度随着活塞的长度而变化，或者当活塞的横截面扩大时间隙的横截面减小。如同阀板，也可考虑使用塑料和金属材料组合，特别是具有约120·10^-6/K的热膨胀系数的聚甲醛与具有约24·10^-6/K的热膨胀系数的铝。

在具有至少一个流动通道的布置中，活塞此外可以至少以由芯和外壳体的两部分构成，其中，芯和外壳体由具有不同的热膨胀系数的材料制成。芯和外壳体的热诱发的不同膨胀可以随后影响至少一个流动通道的流动阻力。例如，至少一个流动通道可以形成在外壳体内，并且可以通过芯或与其连接的阀板根据芯或外壳体相对于彼此的热膨胀而或多或少地闭合。

在制动装置的替代实施方式中，外壳是气缸，并且在其中可移动的元件是在气缸中可旋转的旋转体，其中，气缸与旋转体之间的间隙根据温度而变化。在所述实施方式中，形成旋转制动元件，其中，旋转体相对于气缸的旋转移动通过粘性流体而减慢。

在有利的实施方式中，旋转体的至少区段可以通过由具有双金属效应的材料组合制成的控制元件而在气缸的端面的方向上轴向可移位。随着温度的升高，旋转体的区段移动到气缸的端面，从而减小了气缸的端面与旋转体之间的间隙。因此，制动效果由于粘性流体在间隙中所经受的剪切移动而增加，这尽可能地补偿流体的粘度的降低。

根据本发明的家具或家用电器的特征在于用于制动家具或家用电器的可移动部分的移动的至少一个此种制动装置。在本申请的范围内，必须广义地理解术语家用电器。除了诸如冰箱、冰柜、烤箱或洗碗机的厨房用具之外，所述术语还包括家庭中使用的其它电器，诸如打印机。在后一种情况下，例如可以通过制动装置来制动例如输出斜槽的可移动翻盖。

附图说明

下文借助于附图中所示的实施方式实例来更详细地解释本发明，其中：

图1a至图1c示出在不同温度下的相应示意图中的制动装置的第一实施方式实例；

图2a至图2c到图6a至图6c各自示出类似于图1a至图1c的表示中的制动装置的另一实施方式实例；

图7以详细的等距表示示出制动装置的另一实施方式实例；并且

图8a、图8b示出两个不同温度下的示意图中的制动装置的另一实施方式实例。

具体实施方式

图1a至图1c以示意性侧视各自图示出制动装置的第一实施方式实例。

制动装置包括气缸1，在图中仅示出其中间区段。气缸1也示出为打开的，使得可以在气缸1内移动的活塞2是可见的。气缸1填充有粘性液体，例如油，活塞2通过所述液体移动。活塞2连接到通向外部的活塞杆3。气缸1在两侧上封闭，其中，为活塞杆3设置密封衬套。

活塞2经由活塞杆3联接到家具或家用电器的部件上。家具或家用电器的另一部件连接到气缸1。制动装置可以直接或间接地经由移动配件连接到家具或家用电器。在后一种情况下，制动装置也可以优选地集成到移动配件中。

为了使活塞2能够在气缸1中进行制动移动，形成至少一个流动通道(流动路径)，当活塞2在气缸1中移动时，粘性液体通过所述流动通道从位于活塞2的一侧上的气缸区段进入位于相对侧上的气缸区段中。活塞2经历的减速取决于所述流动通道中的液体的流动特性。除了液体的粘度之外，流动通道的流动阻力是决定性的，其由至少一个流动通道的几何形状所决定，该几何形状包括其长度和横截面。

在所示实例中，存在主流动通道4，其由活塞2的外壁与气缸1的内壁之间的周向环形间隙形成。所述主流动通道4在其几何形状方面是预先确定的。

此外，设置次流动通道5，其由开口形成，所述开口基本上或在初始区域中纵向地引导穿过活塞2。小阀板6被居中地布置在活塞2的一个端面上。小阀板6具有的横截面对应于活塞的横截面，通常是圆形的横截面。它借助于紧固装置31居中地附接到活塞2，所述紧固装置在此通过活塞杆3的穿过活塞2的端部形成。

次流动通道5提供另一种可能性，即当活塞2移动时，液体从活塞2的一侧流到气缸1中的活塞2的另一侧。次流动通道5的流动特性通过小阀板6而温度依赖性地变化。这被实现，因为小阀板6由根据温度改变其形状的双金属材料制成。

作为主流动通道和次流动通道的分配仅仅是由于横截面彼此的尺寸设定而不是它们的位置。因此，根据本发明，主流动通道或次流动通道可以根据横截面的比率经受温度控制。

图1a示出小阀板6在平均温度下、例如在20℃的范围内的典型室温下的形状，所述温度随后也称为正常室温或常温。在这种情况下，小阀板6具有略微的弯曲，这允许粘性液体流过次流动通道5。液体在流过次流动通道5时所经历的流动阻力也受到小阀板6与活塞2的端面上的次流动通道5的入口或出口(取决于移动方向)之间形成的间隙的影响。

图1b示出阀板6在低于正常室温的温度下的形状。在所述降低的温度下，阀板6进一步弯曲，使得它与次流动通道5的入口或出口之间的间隙增大。因此，流过次流动通道5的液体经历较低的流动阻力。流动阻力的减小以这种方式设计，使得尽可能在较低温度下补偿液体粘度的温度依赖性的增加。因此，活塞2在降低的温度下经历如在图1中所示常温下的情况下相当的减速。

图1c示出阀板6在高于正常室温的温度下的状态。在所述升高的温度下，阀板6进一步朝向活塞5向上弯曲并且呈现基本上平坦的状态。在这种状态下，次流动通道5通过阀板6完全或几乎完全闭合。当活塞2移动时，液体仅流过主流动通道4。总之，这增加了流动通道相对于液体设定的流动阻力。流动阻力的增加以这种方式设计，使得刚好有利地补偿较高温度下液体的较低粘度。即使在升高的温度下，活塞2在移动期间也经历与在正常室温下相当的减速。

通过改变阀板6的形状，可以在宽的温度范围、例如从-30℃至+70℃的温度范围内实现相同或相当的减速行为。

图1a至图1c中所示的制动装置在两个移动方向上使活塞2的移动同样地减速。对于某些应用，可能希望在一个方向上比在另一个方向上更强烈地制动活塞2的移动。为此，可以形成另外的流动通道，所述流动通道通过阀瓣以止回阀的方式打开或闭合。在替代性实施方式中，可以提供将止回阀的功能与阀板6的功能相结合，这根据温度而变化。在另一替代性实施方式中，阀板被轴向可位移地附接到活塞顶并且在一个移动方向上(载荷情况)抵靠活塞放置，并且因此控制作为入口阀的次流动通道的流动，并且在相反方向上(自由旋转情况)，它可以远离活塞移动并且释放次流动通道的出口。

在图2a至图2c到图6a至图6c中，在每种情况下示出根据注册的制动装置的另一实施方式实例。在所有附图中，相同的附图标记表示与图1a至图1c中相同或等同的元件。

带后缀“a”的附图表示制动装置在正常室温下的状态，带后缀“b”的附图表示在较低温度下的状态，并且带后缀“c”的附图表示在比正常室温更高的温度下的状态。

在下文中，解释与图1a至图1c的实施方式实例相比较的这些实施方式实例之间的差异。关于基本结构，请参考第一实施方式实例的描述。

在图2a至图2c的实例中，使用具有受压台阶的阀板6。在升高的温度下(图2c)，阀板6的内平坦区段和外平坦区段是可见的，它们通过形成台阶的倾斜环形区域彼此分开。在所述温度下台阶高度较低，从而在次流动通道5的输入端/输出端与阀板6之间形成较小的间隙。因此，存在粘性液体流过次流动通道5的高流动阻力。然而，与图1c中的实施方式实例相反，即使在升高的温度下，次流动通道5也不完全闭合。

在常温下(图2a)，阀板6的区域之间的台阶较大，使得为通过次流动通道5的流动提供较低的流动阻力。在降低的温度下(图2b)，台阶尺寸进一步增大，使得阀板6的外平坦环形区域几乎完全合并到台阶中。流过次流动通道5的流动阻力相应地减小。

在图3a至图3c所示的实施方式实例中，再次使用阀板6，所述阀板在温度范围内是平坦的。在这种情况下，阀板6在平均温度下呈现其扁平形状(图3a)。间隔元件7同心地布置在活塞2的端面与阀板6之间并且具有较小的直径。在这种情况下，间隔元件7的厚度限定了间隙尺寸，所述间隙尺寸在流过次流动通道5时影响流动阻力。

在降低的温度下(图3b)，阀板6呈现弯曲的形状，其中，它在外边缘处从活塞2的端面抬起。以这种方式，当流动通过次流动通道5时流动阻力减小，以补偿液体在低温下的增加的粘度。

在升高的温度下(图3c)，阀板6在相反方向上弯曲，使得在次流动通道5的入口和出口与阀板6之间形成的间隙减小，并且在流动通过次流动通道5时流动阻力增加。

如在图1a至图1c的实施方式实例中，图2a至图2c和图3a至图3c的阀板6也由双金属材料制成，并且根据温度自动改变其形状。

图4a至图4c的实施方式实例对应于图3a至图3c的基本结构，即它具有阀板6，所述阀板与中间间隔元7件定位在次流动通道5的输入端/输出端前方。与图3a至图3c中的实施方式实例相比，间隔元件7由双金属材料制成，并且因此根据温度改变其形状，而阀板6仅受温度的轻微影响。

在室温下(图4a)以及在升高的温度下(图4c)，间隔元件7呈现扁平形状，使得在次流动通道5的输入端/输出端与阀板6之间形成一定的间隙尺寸。在所述实施方式实例中，升高的温度不对液体的温度依赖性的粘度进行补偿。然而，间隔元件7存在曲率并且因此在降低的温度下提升阀板6(图4b)，这降低了在流动通过次流动通道5时的流动阻力并且补偿了在较低温度下的粘度的增加。在本文未示出的替代性实施方式中，间隔元件7在常温下可具有略微的曲率，使得即使在升高的温度下也可补偿液体的粘度变化。例如，间隔元件7例如可以被设计成小板、盘簧或卷簧，其中，也可设想在温度变化的情况下导致长度的轴向变化的其它形状。

在图5a至图5c的实施方式实例中，还使用阀板，所述阀板被布置在活塞2的一个端面的区域中并且根据温度改变通过次流动通道5的流动，所述次流动通道由纵向地穿过活塞2的孔形成。与上文示出的实施方式实例相比，阀板6未居中地安装在活塞2上，而是沿其圆周安装。为此，将其插入对应的凹槽中，优选地夹在其中，所述凹槽形成在活塞2上的周向突起轴环中。

另一个不同之处在于，阀板6整体上不会温度依赖性地改变其形状，而是在限定的区段中如此，除了连接幅材之外，所述区段通过C形穿孔切口62与阀板6的其余部分脱离。所述切入区段在下文称为阀瓣61。在图5a中，活塞2的横截面在左侧示出，并且顶视图在右侧示出。图5b和图5c仅示出活塞2的横截面。

在正常室温下(图5a)，阀板6的阀瓣61与阀板6的其余部分处于同一平面。这为由切口61'限定的次流动通道5形成特定的入口和出口。当温度降低时(图5b)，阀瓣61向外打开，从而在流动通过次流动通道5时减小流动阻力。在升高的温度下(图5c)，阀瓣61朝向流动通道5的入口和出口移动，从而在流动通过流动通道5时增加流动阻力。同样以这种方式，液体的温度依赖性的粘度在较宽的温度范围内得到补偿。

在图6a至图6c的实施方式实例中，使用两件式活塞2，所述活塞具有芯21和同心外壳体22。芯21和外壳体22在活塞杆3与活塞2接触的区域中彼此连接。芯21和外壳体22由具有不同热膨胀系数的不同材料制成，例如不同的金属或金属和塑料。穿过外壳体22钻出孔以形成次流动通道5。在活塞杆3的相对侧上，在芯21上布置有具有较大直径的小阀板6。在次流动通道5的入口/出口与小阀板6之间形成间隙，所述间隙在粘性液体流动通过次流动通道5期间影响流动阻力。

由于芯21和外壳体22的材料的不同的热特性，次流动通道5的入口/出口与小阀板6之间的间隙尺寸变化。在这种情况下，外壳体22在平均正常室温下呈现长度L＝L₀(图6a)，所述长度与特定间隙尺寸相关联。在降低的温度下(图6b)，外壳体22呈现长度L<L₀，这增加间隙尺寸并且当液体流动通过次流动通道5时减小流动阻力。在升高的温度下(图6c)，外壳体22呈现长度L>L₀，这减小间隙尺寸，或者如在所示的情况下完全封闭间隙。这伴有液体在液体流动通过次流动通道5时的流动阻力增加到其中通过次流动通道5的流动被完全阻塞的状态。

在图6a至图6c给出的实施方式实例中，环形主流动通道4的长度随着活塞2的外活塞壳体22的长度L的变化而变化。这也改变了粘性液体的流动条件。主流动通道4越长，流动通过主流动通道4的流动阻力越大。

到目前为止所呈现的实施方式实例展示了根据本申请的制动装置的基本原理，补偿了用于制动的粘性流体的温度依赖性粘度变化。

图7以等距分解图更详细地示出基于与图1a至图1c中的实例相同的功能原理的制动装置的实施方式实例。

制动装置进而包括填充有粘性流体的气缸1，在一侧上由封闭塞子11封闭，并且在另一侧上由塞子12封闭，所述塞子具有孔，活塞杆3穿过所述孔。

活塞杆3在其位于气缸1中的端部处具有可在气缸1内移动的活塞2。活塞2的外径小于气缸1的内径。当活塞2移动时，填充气缸1的粘性液体必须移动通过活塞2与气缸1之间形成的环形间隙，从而减慢活塞2的移动。

此外，在活塞2中存在次流动通道5，其中，通过小阀板6，粘性液体的流动特性取决于温度受到次流动通道5的影响。如结合图1a至图1c所述，小阀板6例如由具有双金属效应的材料组合形成，使得其根据温度改变其形状。小阀板6借助于紧固装置31固定到活塞2的端部。

在活塞杆3的相反端处安装球头适配器32，以在必要时经由移动配件将制动装置联接到家具部分。此外，体积补偿元件8被布置在气缸1中，所述体积补偿元件包括弹簧和另一活塞。体积补偿元件8用于补偿由活塞杆3引起的粘性液体区域的体积差异，所述活塞杆以不同程度回缩到粘性液体中。

图8a和图8b示出补偿所使用的粘性流体的粘度的制动装置的另一个实施方式实例。虽然上述实施方式涉及线性移动的活塞并且相应地涉及线性移动的活塞杆，但是图8a和图8b中的实施方式实例示出旋转制动装置。

进而，提供呈气缸1'形式的外壳，旋转体2’可移动地布置在其中，所述旋转体连接到轴3'。与气缸1相比，旋转体2'和轴3'可以进行被制动的旋转移动。为此，气缸1’与旋转体2'之间的间隙9填充有粘性液体。旋转体2'的旋转运动导致旋转体2'的表面与气缸1的内表面之间、即除了别的之外在间隙9中的层流。

在所示实施方式实例中，旋转体2'被分成两部分并且包括两个区段23、24，在这种情况下，其中一个区段24被固定在轴3'上，而区段23被以旋转固定但可移动的方式联接到轴3’上。在两个活塞区段23、24之间存在较小的控制板6，所述控制板根据温度改变其形状。如在上述小阀板6的实施方式实例中，控制板6'例如由具有双金属效应的材料组合制成。

图8a示出处于低温下的制动装置。在这种状态下，控制板6'基本上是扁平的，使得两个区段23和24仅通过控制板6'的材料厚度分开。

图8b示出处于较高温度下的制动装置。在所述温度下，控制板6'凸起，从而使区段23朝向气缸1'的端壁移动。气缸1'的端壁与第一区段23的与控制板6'相对的表面之间的间隙9相应地减小。在粘性流体的层流剪切的情况下，所述间隙9的减小增加了所述区域中的制动效果，这补偿了由于流体的粘度的降低而导致的制动效果的降低。

附图标记列表

1,1' 气缸

11 塞子

12 穿透的塞子

2 活塞

21 芯

22 外壳体

2’ 旋转体

23、24 区段

3 活塞杆

31 紧固元件

32 球头适配器

3' 轴

4 主流动通道

5 次流动通道

6 小阀板

61 阀瓣

62 切口

6' 控制元件

7 间隔元件

8 体积补偿元件

L 长度

L₀ 平均温度下的长度。

Claims (13)

1.一种家具或家用电器的制动装置，所述制动装置用于制动所述家具或所述家用电器的可移动部分，且具有填充有粘性流体的外壳和在所述外壳中可移动的元件，其中，所述粘性流体制动所述可移动元件在至少一个流动区段中的移动，其特征在于，所述至少一个流动区段的几何形状随环境温度而变化。

2.根据权利要求1所述的制动装置，其中，所述外壳是气缸(1)，并且在所述外壳中可移动的所述元件是活塞(2)，其中，所述至少一个流动区段是至少一个流动通道，所述气缸(1)中的所述流体能够通过所述至少一个流动通道从第一气缸区段流动到第二气缸区段，所述第一气缸区段和所述第二气缸区段通过所述活塞(2)分开。

3.根据权利要求2所述的制动装置，其中，所述至少一个流动通道包括间隙，所述间隙以径向延伸布置或环形地围绕所述活塞(2)来布置。

4.根据权利要求2或3所述的制动装置，其中，所述流动通道包括至少一个通道，所述至少一个通道至少在纵向方向上分区段地穿过所述活塞(2)。

5.根据权利要求3或4所述的制动装置，其中，小阀板(6)被布置在所述活塞(2)的端面上，并且以温度依赖性的方式影响所述至少一个流动通道的流动阻力。

6.根据权利要求5所述的制动装置，其中，所述小阀板(6)由具有双金属效应的材料组合形成，并且根据所述温度改变其形状。

7.根据权利要求5所述的制动装置，其中，在所述活塞与所述小阀板(6)之间布置有间隔元件，所述间隔元件由具有双金属效应的材料组合形成，并且根据所述温度改变其形状。

8.根据权利要求6或7所述的制动装置，其中，所述小阀板(6)的至少一个区段随着温度的增加而越来越多地覆盖和/或闭合所述至少一个流动通道的入口开口或出口开口。

9.根据权利要求3所述的制动装置，其中，所述活塞(2)至少部分地由具有较高热膨胀系数的材料制成。

10.根据权利要求4和9所述的制动装置，其中，所述活塞(2)具有芯(21)和外壳体(22)，其中，所述芯(21)和所述外壳体(22)由具有不同的高热膨胀系数的材料制成，并且所述芯(21)和所述外壳体(22)的热诱发的不同膨胀影响所述至少一个流动通道的流动阻力。

11.根据权利要求1所述的制动装置，其中，所述外壳是气缸(1’)，并且在其中可移动的所述元件是在所述气缸(1’)中可旋转的旋转体(2’)，其中，所述气缸(1’)与所述旋转体(2’)之间的间隙(9)以温度依赖性的方式变化。

12.根据权利要求11所述的制动装置，其中，所述旋转体(2’)的至少一个区段(23)能够通过由具有双金属效应的材料组合制成的控制元件(61)在所述气缸(1’)的端面的方向上轴向地移位。

13.一种家具或家用电器，其特征在于根据权利要求1至12中的一项所述的至少一个制动装置，所述制动装置用于制动所述家具或所述家用电器的可移动部分的移动。