CN113294472A - 摩擦阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摩擦阻尼器(1)，其包括具有纵向轴线(3)的壳体(2)、沿所述纵向轴线(3)可移动的挺杆(4)、用于在所述挺杆(4)上产生依赖方向的摩擦力的摩擦单元(17)，其中所述摩擦单元(17)包括摩擦地抵靠所述挺杆(4)的至少一个摩擦衬片(19)，和用于可变地设定所述摩擦力的切换单元(41)。

Description

摩擦阻尼器

本专利申请要求德国专利申请DE 10 2020 202 348.4的优先权，其内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及一种摩擦阻尼器。

背景技术

从EP 3 296 587 A1中已知一种依赖方向的摩擦阻尼器。取决于挺杆的致动方向，拉出摩擦或与之不同的推入摩擦有效。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有扩展功能的摩擦阻尼器。

此目的是通过一种根据本发明的摩擦阻尼器来实现的，该摩擦阻尼器包括具有纵向轴线的壳体、沿纵向轴线可移动的挺杆、用于在挺杆上产生依赖方向的摩擦力的摩擦单元，其中该摩擦单元包括：至少一个摩擦地抵靠挺杆的摩擦衬片，以及用于可变地设定摩擦力的切换单元。

已经发现，根据本发明，让为具有切换单元的摩擦阻尼器提供扩展功能成为可能。切换单元用于可变地设定摩擦力。由摩擦单元以依赖方向的方式产生摩擦力。摩擦力作用在沿功能阻尼器的壳体的纵向轴线可移动的挺杆上。由摩擦单元产生的摩擦力依赖方向，尤其依赖于挺杆的移动方向，即沿着出离壳体的挺杆拉出方向或沿着进入壳体的挺杆推入方向。依赖方向意味着在推入方向上的摩擦力大小不同于在拉出方向上的摩擦力大小。尤其是，在拉出方向上作用的摩擦力(也称为拉出摩擦)大于在推入方向上作用的摩擦力(也称为推入摩擦)。为了产生摩擦力，摩擦单元具有至少一个摩擦地抵靠挺杆的摩擦衬片。

可以借助切换单元可变地设定摩擦力。尤其是，可以可变地设定摩擦力的大小、尤其是阶梯式地(stepwise)设定摩擦力的大小。尤其是，可以以依赖方向和/或无关于方向的方式设定摩擦力的大小。尤其是，在拉出方向上设定摩擦力的大小并尤其在推入方向上能够可变地设定摩擦力的大小、尤其是以沿着推入方向增大的方式进行设定。这意味着，当挺杆在推入方向上被致动时，摩擦力越大，挺杆就被越远地推入壳体中。摩擦力的大小尤其依赖振幅。摩擦力的大小尤其依赖方向。为了可变地设定摩擦力，切换单元与摩擦单元相互作用。如果借助切换单元为摩擦单元的摩擦衬片载体的极限位置设定摩擦力，则该摩擦力尤其不依赖方向，更确切地说是无关于方向。这意味着，当所述摩擦力由切换单元设定时，摩擦力在摩擦衬片载体的极限位置中无关于方向。在这种情况下，在推入方向和在拉出方向上的摩擦力大小相同。极限位置尤其是摩擦衬片载体的最小位置和最大位置。在摩擦衬片载体的最小位置中，尤其是将最小的推入力在推入方向上施加在挺杆上。在最大位置中，尤其是将最大的摩擦力在推入方向上施加在挺杆上。在极限位置之间，摩擦衬片载体也可以占据至少一个中间位置。摩擦衬片载体也可以占据多个不同的中间位置、尤其是至少两个中间位置、尤其是至少三个中间位置、尤其是至少四个中间位置、尤其是至少五个中间位置、尤其是至少十个中间位置、尤其是至少十五个中间位置并且尤其是至多二十个中间位置。尤其可以借助切换单元将摩擦衬片载体设定在至少一个中间位置中，使得：挺杆在推入方向上的致动引起摩擦衬片载体的移动，并且在推入方向上的摩擦力进而发生改变；而挺杆在拉出方向上的致动不会引起摩擦衬片载体的任何移动，并且恒定的摩擦力在拉出方向上有效。

在摩擦单元的一个实施例中，摩擦单元包括摩擦衬片载体，在该摩擦衬片载体上保持有至少一个摩擦衬片，其中摩擦衬片载体被布置成使得其相对于挺杆可在拉出位置和推入位置之间移动，这允许直接且简单地产生依赖方向的摩擦力。摩擦单元尤其具有多个摩擦衬片、尤其恰好为两个摩擦衬片、尤其两个以上摩擦衬片、尤其至少三个摩擦衬片、尤其至少四个摩擦衬片、并且尤其至多二十个摩擦衬片。摩擦单元被动地起作用。借助尤其布置在壳体中的摩擦衬片载体，可以通过使所述摩擦衬片载体在拉出位置和推入位置之间移动来产生拉出摩擦或推入摩擦。通过在拉出位置和推入位置之间改变摩擦衬片载体，至少一个摩擦衬片相对于挺杆的布置也有所改变。这尤其根据挺杆的移动方向来改变摩擦力的大小。

切换单元尤其用于摩擦衬片载体的可切换的锁定、尤其是在拉出位置和/或推入位置中的锁定。摩擦衬片载体的可动性通过锁定而被阻挡。在摩擦衬片载体的极限位置中，至少一个摩擦衬片相对于挺杆的布置是与挺杆的移动方向无关地设定的。在摩擦衬片载体的阻挡布置中，拉出摩擦和推入摩擦在大小上是相同的。

尤其是，摩擦单元与挺杆相互作用，使得当挺杆在拉出方向上移动时，摩擦衬片载体移动到拉出位置中，当挺杆在推入方向上移动时，摩擦衬片载体移动到推入位置中。摩擦单元的移动直接由挺杆的移动引起，尤其是借助至少一个摩擦衬片和挺杆之间的摩擦而引起。摩擦单元的移动集成在摩擦阻尼器的典型致动序列中。

在摩擦衬片载体的倾斜中，摩擦衬片载体布置在壳体中，使得摩擦衬片载体可围绕倾斜轴线倾斜，其中倾斜轴线相对于纵向轴线横向地布置，这简化了拉出位置和推入位置之间的改变。倾斜轴线尤其固定地布置在壳体上。倾斜轴线横向于壳体的纵向轴线定向。尤其是，倾斜轴线基本上垂直于纵向轴线3定向，其中对于倾斜轴线，就关于纵向轴线的垂直定向而言，可以想到+/-15°的角度偏差。尤其是，倾斜轴线与纵向轴线之间的角度定向在75°至105°之间、尤其是在80°至100°之间、尤其是在85°至95°之间、尤其是在87°至93°之间、尤其是在88°至92°之间、尤其是在89°至91°之间、并且尤其恰好为90°。尤其是，在壳体中布置倾斜销，摩擦衬片载体以可倾斜的方式以倾斜开口连接到倾斜销。倾斜销预先确定倾斜轴线。摩擦衬片载体的倾斜能力得以简化。摩擦衬片载体也称为倾斜活塞。

尤其是，倾斜轴线布置成与纵向轴线间隔开、尤其是关于纵向轴线以倾斜的方式与纵向轴线间隔开。由于倾斜轴线关于纵向轴线间隔布置，摩擦衬片载体的倾斜，即在拉出位置和推入位置之间的切换，是有利可行的。尤其是，根据挺杆在推入方向或拉出方向上的致动，直接在摩擦衬片载体上产生关于倾斜轴线的扭矩。

在摩擦衬片载体的一个实施例中，摩擦衬片载体具有至少一个摩擦衬片容纳部，在该摩擦衬片容纳部中布置有至少一个摩擦衬片，这确保了至少一个摩擦衬片在为其设置的摩擦衬片容纳部中简单且可靠的布置。尤其是，为每个摩擦衬片设置至少一个并且尤其恰好为一个的摩擦衬片容纳部。尤其是，将多个摩擦衬片容纳部、尤其是两个摩擦衬片容纳部集成在摩擦衬片载体中，其中每个摩擦衬片容纳部中布置有摩擦衬片。

包括两个摩擦衬片(摩擦衬片尤其分别具有半壳轮廓)的摩擦阻尼器的实施例允许以改进的方式、尤其更高效地产生摩擦力。可以想到将摩擦衬片配置成相同的。减少了摩擦阻尼器的生产费用。摩擦衬片尤其具有与挺杆的外部轮廓相对应的轮廓。摩擦衬片可以水平地、尤其是在整个表面上抵靠挺杆。摩擦力的产生是高效的。摩擦衬片尤其具有半壳轮廓。半壳轮廓是开放的管状横截面。半壳的内部轮廓尤其为圆柱形的内圆周表面。还可以想到的是，挺杆具有关于纵向轴线垂直定向的横截面，并且该横截面是非圆形的、尤其是椭圆形或多边形的。在这种情况下，摩擦衬片的内部轮廓以相应的方式被配置。也可以想到，摩擦衬片由一个或多个摩擦带状物形成。摩擦带状物基本上是水平的。摩擦带状物尤其是柔性的，并因此将摩擦带尤其放置在摩擦衬片容纳部中而呈现出与挺杆相对应的轮廓。尤其是，摩擦衬片容纳部具有与挺杆相对应的轮廓。

在摩擦衬片载体的一个实施例中，摩擦衬片载体具有贯通开口，挺杆被引导穿过该贯通开口，这允许有效的摩擦阻尼。至少一个摩擦衬片可以关于纵向轴线在径向方向上布置在挺杆(挺杆布置在内侧)和摩擦衬片载体(摩擦衬片载体布置在外侧)之间。尤其是，至少一个摩擦衬片通过摩擦衬片载体在径向上被压到挺杆上。具有贯通开口的摩擦衬片载体允许摩擦单元的紧凑构造。

在贯通开口的一个实施例中，贯通开口具有至少部分地关于纵向轴线垂直地不对称的轮廓，这允许在拉出位置和推入位置之间进行有利的切换。尤其是，摩擦衬片载体可以相对于挺杆在拉出位置和推入位置之间无碰撞地倾斜。摩擦衬片载体的贯通开口提供了在拉出位置和推入位置之间切换所需的间隙。贯通开口具有不对称的轮廓，例如这是因为轮廓具有分界线。贯通开口尤其具有不对称的内部轮廓。不对称的内部轮廓可以至少部分地为对称配置并且例如可以被配置成圆弓形。对称是指关于纵向轴线旋转地对称。但不管怎样，不对称的内部轮廓具有至少一个不对称的部段，该部段尤其是非圆形的。也可以设置多个不对称的部段，这些部段尤其彼此分开地形成。重要的是，不对称的内部轮廓至少部分地不关于纵向轴线旋转对称。

不对称尤其是指不会关于纵向轴线(该纵向轴线关于轮廓垂直地定向)旋转对称。分界线尤其是直线，该直线尤其与纵向轴线相交。分界线表示沿着纵向轴线延伸的分界面。分界线也可以是弯曲的或扭结的。分界线将贯通开口的轮廓分成对称的、尤其是圆形的轮廓部段和不对称的、尤其是非圆形的轮廓部段。对称的轮廓部段和不对称的轮廓部段借助分界线彼此分开。

在贯通开口的一个实施例中，贯通开口具有第一贯通开口部段和第二贯通开口部段，其中，尤其是，第一贯通开口部段和第二贯通开口部段分别具有部段纵向轴线，所述部段纵向轴线布置成关于彼此倾斜一个倾斜角度，这确保了摩擦衬片载体根据倾斜位置布置有平行于壳体的纵向轴线的第一或第二贯通开口部段。贯通开口部段分别具有部段纵向轴线，所述部段纵向轴线布置成关于彼此倾斜。部段纵向轴线尤其按照如下方式被定向，使得在摩擦衬片载体的拉出位置中，第一部段纵向轴线平行于壳体的纵向轴线布置，并且第二部段纵向轴线关于壳体的纵向轴线倾斜地布置。以相应的方式，在推入位置中，第二部段纵向轴线平行于壳体的纵向轴线布置，并且第一部段纵向轴线关于壳体的纵向轴线倾斜地布置。

摩擦衬片容纳部被配置为贯通开口中的凹陷部，允许将摩擦衬片可靠且安全地容纳在摩擦衬片载体上。摩擦衬片尤其在关于壳体的纵向轴线和/或部段纵向轴线的径向方向和/或轴向方向上被保持在摩擦衬片容纳部中。摩擦衬片容纳部尤其具有略小于摩擦衬片厚度的深度，从而使得摩擦衬片在径向方向上永久地被压在挺杆上。摩擦衬片容纳部具有沿着纵向轴线定向的长度并且大致对应于摩擦衬片的长度。然后将摩擦衬片可靠地并且以没有轴向预应力的方式保持在摩擦片容纳部中。也可以想到，通过长度小于摩擦衬片长度的摩擦衬片容纳部在轴向方向上对摩擦衬片施加预应力。

在具有横截面的贯通开口的一个实施例中，横截面关于纵向轴线垂直定向并且沿着纵向轴线是可变的，确保了摩擦衬片根据摩擦衬片载体的倾斜位置至少部分地可靠地抵靠挺杆。

在摩擦阻尼器上的紧固元件中，摩擦阻尼器具有第一紧固元件(第一紧固元件尤其布置在壳体上)和第二紧固元件(第二紧固元件尤其布置在挺杆上)，以用于紧固到可关于彼此移动的部件上，这允许将摩擦阻尼器直接紧固到可关于彼此移动的部件上、尤其是洗衣机的洗衣桶和壳体上。

在切换单元的一个实施例中，切换单元具有可切换的致动器和机械地联接到该致动器的锁定元件，这允许牢固且直接地锁定摩擦衬片载体。尤其是，锁定元件用于与摩擦衬片载体直接相互作用。

切换单元具有可切换的致动器，该致动器尤其是线性致动器，并且可以尤其配置为螺线管、主轴马达、气缸或液压缸。重要的是，致动器可以是双作用的(double-acting)并且尤其是自持的(self-holding)。这意味着，致动器可以以主动切换的方式在两个线性方向上移动，即沿着所述方向被驱动，并且尤其可以保持各自的位置。可替代地，致动器可以被配置为单作用致动器，即仅在两个线性方向中的一个线性方向上主动地被切换。在锁定元件的一个实施例中，锁定元件具有至少一个接触表面，锁定元件借助于该接触表面以锁定布置的方式抵靠摩擦衬片载体的至少一个锁定表面，这确保了高效地设定摩擦力。锁定元件尤其直接抵靠摩擦衬片载体。锁定元件尤其可移动到关于摩擦衬片载体间隔开的布置中。在所述的间隔布置中，摩擦衬片载体的可动性不受阻碍。如果锁定元件被布置成不与摩擦衬片载体接触，则摩擦衬片载体被解锁。在锁定元件的这种布置中，摩擦单元产生依赖摩擦的摩擦力。对于锁定布置，锁定元件具有接触表面，锁定元件借助于该接触表面抵靠摩擦衬片载体的锁定表面。

在锁定元件的一个实施例中，锁定元件为滑动元件的形式，该滑动元件能够线性移动、尤其是能够关于倾斜轴线垂直地线性移动，这简单且稳定。尤其是，锁定元件的致动和/或锁定元件与摩擦衬片载体的相互作用简单且在机械上是牢固的。

在锁定元件的凹部中，锁定元件具有用于使锁定元件沿纵向轴线无碰撞移动的凹部，这简化了摩擦衬片载体的锁定。摩擦衬片载体可以布置在锁定元件的凹部中和/或凹部处。锁定元件可沿纵向轴线以关于摩擦衬片载体无碰撞地方式移动。这种类型的摩擦阻尼器允许紧凑且牢固的构造、尤其是节省空间的构造。凹部尤其是开口的形式、尤其是贯通开口的形式。凹部并且尤其是贯通开口具有尤其平行于纵向轴线并且平行于倾斜轴线定向的区域。凹部、尤其是贯通开口，在锁定元件处，尤其是从面向摩擦衬片载体的下侧开始，沿着垂直于该区域定向的延伸方向延伸。延伸方向尤其关于纵向轴线垂直地定向并且关于倾斜轴线垂直地定向。还可以想到的是，凹部不完全连续地延伸穿过锁定元件。凹部也可以从锁定元件的侧表面开始延伸，尤其沿着倾斜轴线延伸。尤其可以想到的是，在锁定元件的两侧设置凹部，使得摩擦衬片载体以夹子的方式在锁定元件四周接合并被引导经过锁定元件。

用于摩擦阻尼器的故障保护功能的故障保护单元，用于将锁定元件以锁定布置的方式布置在摩擦衬片载体上，使得无关于方向的最大摩擦力有效，这确保一旦在发生意外干扰时，摩擦阻尼器可靠且尤其无损坏地和/或无破坏地运行。尤其在可切换的致动器被意外停用的情况下存在这种干扰。如果例如在电流故障的情况下意外停止通电，则例如为螺线管形式的致动器设置意外停用装置。然后致动器的切换就不再可行。故障保护单元确保在这种情况下将锁定元件移动到摩擦阻尼器具有最大摩擦效果的位置中。该位置被称为最大位置。

故障保护单元尤其具有至少一个力存储元件、尤其两个或更多个力存储元件，该故障保护单元尤其被配置为机械弹簧、尤其为螺旋压缩弹簧。致动器是单作用螺线管。通过通电，螺线管被切换并移动到一个位置，其使得锁定元件以无关于方向的最小摩擦力将摩擦衬片载体锁定在最小位置。也可以激活单作用致动器，以便锁定摩擦衬片载体的一个或多个中间位置，在该中间位置中，摩擦力大于最小摩擦力。一个或多个中间位置可以例如通过以下方式来实现：用与弹簧力成比例的电压来致动致动器，使得摩擦衬片载体被保持在至少一个中间位置中。通过施加与弹簧力成比例的电压，磁体被激活并将摩擦衬片载体保持在中间位置中。致动器被致动以用于有针对性地可变地设定摩擦力。如果致动器被停用，即电流供应结束，则摩擦衬片载体由于弹簧力而被移动到最大位置中。在这种情况下，最大摩擦力有效。如果以增加的电压致动致动器，则摩擦衬片载体将逆着弹簧力移动到另一中间位置或最小位置中，该位置取决于致动器被激活所用的电压。相对于最大摩擦力减小的摩擦力并且尤其是最小的摩擦力在所述中间位置或最小位置中是有效的。由此可以有针对性地设定减小的、尤其是最小的摩擦力。

锁定元件逆着至少一个力存储元件的弹簧力被移动到最小位置中。由此，在力存储元件中施加反作用力，所述反作用力在最小位置中反作用于锁定元件的移动和布置。

归因于力存储元件被施加的反作用力，锁定元件从最小位置或中间位置移出，尤其移动到最大位置中。尤其是，按照如下方式测量由力存储元件施加的反作用力的大小，使得力存储元件可靠地将锁定元件和致动器移回到最大位置中。尤其是，至少一个力存储元件确保了在意外电流故障的情况下锁定元件与致动器一起可靠地移动到最大位置中。故障保护单元确保了摩擦阻尼器的所谓故障保护模式。在电流故障的情况下，防止了用减小的并且尤其用最小的摩擦力将摩擦阻尼器意外致动。防止了对要阻尼的组件的损坏和/或破坏。

致动器可以具有成比例的或完全的自保持。通过成比例的或完全的自保持来减少能量消耗，这是因为当致动器与锁定元件一起处于最小位置或中间位置中时，可以减少或停止致动器的通电。在局部自保持的情况下，如果有意或意外地停止通电，则至少一个力存储元件引起移回到最大位置中。在完全自保持的情况下，附加的电能存储器用于提供电能，以触发切换操作至最大位置中。电能存储器可以由一个或多个电容器形成。电能存储器为切换操作提供电流脉冲，该电流脉冲用于释放致动器的自保持。一旦致动器离开自保持位置，即最小位置，其自保持力也显着减小。基于在力存储元件中、即在机械弹簧中施加的反作用力，致动器进一步移回到最大位置中。为了在完全自保持的情况下确保故障保护功能，设置有一种控制装置，该控制装置在发生电流故障的情况下可以为切换操作提供所需的电流脉冲。

控制装置尤其具有至少一个或多个电气组件、尤其是机电组件、尤其是机电开关、尤其是继电器，和/或电气组件、尤其是电气开关组件、尤其是晶体管。如果存在电源电压，则对附加的电能存储器进行充电。借助电气组件来断开电能存储器与致动器的连接。在电流故障、尤其是意外电流故障的情况下，电气组件确保电能存储器与充电装置、尤其是电源网络断开，并且与致动器连接。为此，电气开关组件尤其配置成，使得它们在无电压的状态下将电能存储器连接至致动器。

附加地或可替代地，还可以额外地使用存储在电能存储器中的电能来控制控制装置、尤其借助晶体管来控制控制装置。

在权利要求中规定的特征和在根据本发明的摩擦阻尼器的以下示例性实施例中规定的特征分别适合于单独地或彼此组合地进一步发展根据本发明的主题。特征的相应组合在本发明的主题的进一步发展方面不构成任何限制，而是基本上仅具有示例性特性。

附图说明

从下面参照附图对两个示例性实施例的描述中得出本发明的其他特征、优点和细节，其中：

图1示出了根据本发明的摩擦阻尼器的侧视图，

图2示出了在在拉出方向上致动的情况下被解锁的摩擦衬片载体的根据图1中的截面线II-II的局部截面图，

图3示出了对应于图2的在挺杆在推入方向上致动的情况下被解锁的摩擦衬片载体的视图，

图4示出了对应于图2的在无关于方向的最小摩擦力的情况下被锁定的摩擦衬片载体在最小的位置中的视图，

图5至图7示出了对应于图2的其力分别在拉出方向上不同地被锁定的摩擦衬片载体在各个中间位置中的视图，其中摩擦衬片载体在推入方向上被解锁，

图8示出了对应于图2的在无关于方向的最大摩擦力的情况下被锁定的摩擦衬片载体在最大位置中的视图，

图9示出了摩擦单元和切换单元的分解透视图，

图10示出了摩擦衬片载体的放大透视图，

图11示出了根据图10中的截面线XI-XI的截面图，

图12示出了锁定元件的放大透视图，

图13示出了根据图12中的截面线XIII-XIII的截面图，

图14示出了对应于图9的根据第二示例性实施例的摩擦阻尼器的摩擦单元和切换单元的视图，

图15示出了对应于图4的根据图14的摩擦阻尼器的视图，

图16示出了根据图15中的截面线XVI-XVI的纵向截面，

图17示出了对应于图16的摩擦衬片载体在最大位置中的视图，

图18示出了根据图17中的截面线XVIII-XVIII的截面图。

具体实施方式

在图1至图13中整体上用1表示的摩擦阻尼器具有壳体2，该壳体具有纵向轴线3和可以沿着纵向轴线3移动的挺杆4。

壳体2是多件式配置，并且包括管状的壳体部段5和与之连接的阻尼壳体部段6。管状的壳体部段5和阻尼壳体部段6沿着纵向轴线3一前一后布置。管状的壳体部段5和与之连接的阻尼壳体部段6一起形成壳体2。

管状的壳体部段5至少部分地具有管状部段，该管状部段的内部轮廓对应于挺杆4的外部轮廓。管状的壳体部段5的管状部段用于轴向引导挺杆4。在所示的示例性实施例中，管状部段被配置为圆柱管。以对应于挺杆4的外部轮廓的方式，管状部段的内部轮廓也可以是非圆形的、尤其是椭圆形或多边形的、尤其是正方形、六边形或八边形的。管状的壳体部段5关于纵向轴线3同心地定向。管状的壳体部段5具有环形的轴环7，其关于纵向轴线3径向向外突出地定向。环形的轴环7尤其整体地连接到管状部段、尤其是整体地模制在管状部段上。环形的轴环7尤其被配置在管状的壳体部段5的端侧上。管状的壳体部段5部分地布置在阻尼壳体部段6中，即部分地由阻尼壳体部段6包围。在与环形的轴环7相对的裸露端，管状的壳体部段5具有呈紧固凸缘形式的第一紧固元件8。

阻尼壳体部段6是多件式配置，并且包括两个壳体半壳9、10，它们尤其在图9中被示出。壳体半壳9、10能够关于分界面可释放地彼此连接。分界面关于根据图1的图平面垂直地定向并且包含纵向轴线3。壳体半壳9、10分别具有对应于管状的壳体部段5、尤其是对应于管状部段和环形的轴环7的凹部11，并且管状的壳体部段5插入到凹部11中。管状的壳体部段5形状配合地连接到阻尼壳体部段6。管状的壳体部段5关于纵向轴线3在轴向和径向上固定在阻尼壳体部段6上。

挺杆4为管状配置。挺杆4是滑动管。根据所示的示例性实施例，挺杆4被配置为圆柱管。可以想到的是，挺杆4被配置成具有不同的外部轮廓的管、尤其是具有非圆形的外部轮廓的管，例如椭圆形或多边形的、尤其是正方形、六边形或八边形的外部轮廓。重要的是，挺杆4的外部轮廓沿纵向轴线3是恒定的。挺杆4布置在其第一端12处，该第一端在壳体2中、尤其是在管状的壳体部段5中具有插入斜坡13。

在与第一端12相对的第二端14处，挺杆4具有第二紧固元件15，该第二紧固元件被配置为紧固凸缘。第二紧固元件15尤其通过连接部段被接入到挺杆4的滑动管的端侧中并且被紧固在其中。根据所示的示例性实施例，挺杆4的滑动管通过压缩模制连接在第二紧固元件15的紧固部段上。其他连接方法，例如胶接和焊接，也是可行的。

具有第二紧固元件15的挺杆4的第二端14布置在壳体2的外侧。

摩擦阻尼器1可以借助紧固元件8、15联接到可关于彼此移动的并且将被阻尼的部件上。例如，为了阻尼洗衣机的振动，将紧固元件8、15连接到洗衣机的壳体和洗衣机的洗衣桶。

壳体2具有壳体开口16，挺杆4穿过壳体开口16被引导到壳体2中、尤其穿过阻尼壳体部段6被引导到管状的壳体部段5中。

摩擦阻尼器1具有在图10和11中详细示出的摩擦单元17。摩擦单元17包括摩擦衬片载体18，在该摩擦衬片载体上保持有两个相同的、分别为半壳形状的摩擦衬片19。摩擦衬片19分别布置在摩擦衬片容纳部20中，该摩擦衬片容纳部被配置为摩擦衬片载体18的贯通开口21的内表面中的凹陷部。

摩擦衬片载体18以活塞的方式被配置。

在摩擦阻尼器1的安装状态下，挺杆4被引导穿过贯通开口21。

贯通开口21至少部分地在关于纵向轴线垂直的平面中是不对称的。贯通开口21具有带有第一部段纵向轴线23的第一贯通开口部段22和带有第二部段纵向轴线25的第二贯通开口部段24。

尤其是，摩擦衬片凹部20分别在第一贯通开口部段22的区域中布置为凹槽状的凹陷部。第一贯通开口部段22关于纵向轴线3在圆周方向上沿180方延伸。分别由第一贯通开口部段22和第二贯通开口部段24共同形成封闭的贯通开口21。由于第一部段纵向轴线23关于第二部段纵向轴线25布置成倾斜一个倾斜角度n，贯通开口21的内表面的轮廓是非圆形的，该轮廓由第一贯通开口部段22和第二贯通开口部段24的局部轮廓形成。根据所示的示例性实施例，倾斜角度约为15°。尤其是：0°<n<45°、尤其是5°<n<30°、尤其是10°<n<20°。

第一贯通开口部段21和第二贯通开口部段24分别沿纵向轴线3一前一后地布置。

摩擦衬片载体18具有枢转开口26，倾斜销形式的连接元件27被引导穿过该枢转开口26，以将摩擦衬片载体18可枢转地布置在壳体2中。连接元件27分别保持在壳体半壳9、10的内侧上的相应的容纳部28中的端侧上。连接元件27预先确定倾斜轴线29，摩擦衬片载体18可在连接元件27上并且进而相对于壳体2围绕倾斜轴线倾斜。倾斜轴线29关于壳体2的纵向轴线3垂直定向。倾斜轴线29以与纵向轴线3间隔开的方式定向。倾斜轴线29和纵向轴线3不相交。倾斜轴线29和纵向轴线3在空间上的位置关系被称为倾斜。倾斜轴线29尤其关于壳体半壳体9、10的分界面垂直地定向。枢转开口26以与贯通开口21间隔开的方式布置在摩擦衬片载体18上。

摩擦衬片载体18包括第一止动表面31和第二止动表面32。第一止动表面31和第二止动表面32关于枢转开口26沿着纵向轴线3彼此相对地布置。第一止动表面31和第二止动表面32分别布置在摩擦衬片载体18的外侧。

摩擦衬片载体18具有第一锁定表面33和第二锁定表面34。此外，摩擦衬片载体18具有第三锁定表面35、第四锁定表面36和第五锁定表面37。锁定表面34、35、36和37为阶梯状配置并且在摩擦衬片载体18的外侧上彼此相邻。锁定表面34、35、36和37分别直接彼此邻接。

为了将摩擦衬片载体18可倾斜地布置在壳体2中，壳体半壳9、10分别具有摩擦衬片载体凹部38，该凹部基本上对应于摩擦衬片载体18的外部轮廓，但是允许摩擦衬片载体18可在壳体2中围绕倾斜轴线29倾斜。摩擦衬片载体凹部38具有与止动表面31和32相对应的配合表面39和40。

摩擦阻尼器1还具有切换单元41。切换单元41包括配置为线性致动器的可切换的致动器42。为了致动可电切换的致动器42，致动器具有连接电缆57。致动器42具有致动元件43，该致动元件可沿着致动方向44移位。致动方向44平行于纵向轴线3定向。致动器42例如可以被配置为螺线管、主轴马达、气压缸或液压缸。致动器42被配置成是双作用的，即可以沿着推入方向58和沿着拉出方向58被主动地移除。致动器42被配置成是自保持的。致动器42可靠地保持在相应的激活位置中。

切换单元41具有锁定元件45，该锁定元件45机械地联接至致动器42、尤其是致动元件43。致动器42用于使锁定元件45沿着致动方向44线性地移动。

在图12和图13中详细示出的锁定元件45具有销形的连接部段46，该连接部段用于与致动元件43连接。为此，连接部段46设有横向孔47，连接螺栓48被引导穿过该横向孔，用于连接至致动元件43。

锁定元件45被配置为滑块。锁定元件45基本上被配置成带状物形式，其中条状物沿着致动方向44延伸。锁定元件具有凹部49，该凹部被配置为开口，并且在摩擦阻尼器1的安装布置中，摩擦衬片载体18被引导穿过该开口。归因于开口49，锁定元件45被配置成框架形式。

锁定元件45具有侧腹板50并且分别具有凹槽形的凹陷部51，侧腹板形成开口49的边界并且平行于致动方向44被定向，在凹陷部中布置有连接元件27。

锁定元件45具有面向连接部段46的后横向腹板52和背离连接部段46的前横向腹板53。横向腹板52、53在致动方向44的方向上形成开口49的边界。横向腹板52、53分别连接相对设置的侧腹板50。

第一接触表面54形成在后横向腹板52上的下侧并且邻近开口49。

前横向腹板53具有朝向后横向腹板52逐渐变细的基本上楔形的轮廓。前横向腹板53具有第二接触表面55。第二接触表面55形成相对于前横向腹板53的上侧56倾斜的下侧。

摩擦阻尼器1的运转将在下面尤其参考图2至图8更详细地进行说明。根据图2，摩擦阻尼器1中的切换单元41按照如下方式被切换，即摩擦衬片载体18的可动性不被阻挡。摩擦衬片载体18能够根据挺杆4的运动方向围绕倾斜轴线29倾斜。尤其是，锁定元件45布置成使得摩擦衬片载体18可在壳体2中以不与锁定元件45接触的方式倾斜。在切换单元41的上述切换位置中，摩擦衬片载体18被释放。

如图2所示，在挺杆4沿着拉出方向58移动期间，挺杆4的外部轮廓与摩擦衬片19相摩擦。由于将摩擦力从挺杆4传递到摩擦衬片19和摩擦衬片载体18上，扭矩作用在摩擦衬片载体18上，根据图2，所述扭矩关于倾斜轴线29逆时针定向。从图2中的布置开始，因为摩擦衬片载体18以第一止动表面31抵靠壳体2的相应的第一配合表面39，所以防止了摩擦衬片载体18的进一步倾斜。

在图2所示的布置中，摩擦衬片载体18处于拉出位置。在拉出位置中，摩擦衬片载体18围绕倾斜轴线29以第一倾斜角度k₁倾斜。

由于摩擦衬片19与挺杆4的接触表面和表面压力最小，因此在拉出方向58上产生的摩擦效应(被称为拉出摩擦)也最小。

如图3所示，当摩擦阻尼器1在推入方向59上被致动时，并且当摩擦衬片载体18被释放时，摩擦衬片载体18围绕根据图3所述的倾斜轴线29以顺时针方向枢转至一定程度，使得摩擦衬片载体18以第二止动表面32抵靠壳体2的相应第二配合表面40。在这种布置(也称为推入位置)中，由于摩擦衬片19以最大接触表面和最大表面压力抵靠挺杆4的外侧，所以与推入方向59相反的摩擦效应最大。

在图3所示的推入位置中，摩擦衬片载体18相对于倾斜轴线29倾斜第二倾斜角度k₂。根据所示的示例性实施例，第二倾斜角度k₂为0°。

尤其是，第一倾斜角度k₁和第二倾斜角度k₂之差从被部段纵向轴线23、25设定的倾斜角度n中得出。

如图2和图3所示，具有被释放的摩擦衬片载体18的摩擦阻尼器1的功能基本上对应于根据EP 3 296 587 A1(在此明确参考)所述的摩擦阻尼器的功能。另外，摩擦阻尼器1还具有其他功能。

下面将参照图4至图8更详细地说明切换单元41的功能以及与摩擦单元17、尤其是与摩擦衬片载体18的相互作用。

从图2开始，其中，通过摩擦单元17将最小的摩擦力施加在挺杆4上，锁定元件45移动到图4所示的第一锁定位置中。为此目的，锁定元件45从图2中的布置沿着致动方向44向右移动，即远离致动器42。直到锁定元件45以第一接触表面54抵靠摩擦衬片载体18的第一锁定表面33为止，停止移动。在该切换位置中，即使挺杆4在推入方向59上移动时，摩擦阻尼器1具有最小的摩擦力(即推入摩擦)和最小的表面压力。摩擦衬片载体处于最小位置中。摩擦衬片载体18围绕倾斜轴线29在顺时针方向上的倾斜被锁定元件45阻挡。当挺杆4在拉出方向58上移位时，摩擦衬片载体18围绕倾斜轴线29在逆时针方向上的倾斜被以其第一止动表面31抵靠相应配合表面39的摩擦衬片载体18阻挡。

因此，可以从摩擦衬片载体18在推入位置中的布置开始、即以最大的摩擦力通过沿着致动方向44向左移动、即朝向致动器42移动的锁定元件45来阻挡摩擦衬片载体18。在这种布置中，摩擦衬片载体18以第二锁定表面34抵靠第二接触表面55。

为了将摩擦衬片载体18阻挡在推入位置中、即以最大的摩擦力，需要锁定元件45沿着致动方向45划桨移动(stroke movement)。已经认识到，有利的是，可以设定附加的中间切换位置，以确保不同的摩擦条件。在各个中间切换位置中，摩擦阻尼器分别具有大小不同的摩擦力。尤其是，在中间切换位置中，当挺杆4在拉出方向58上被致动时，摩擦衬片载体18的枢转移动分别被锁定元件45阻挡。在拉出方向58上，设置摩擦力的大小。当挺杆4在推入方向59上被致动时，摩擦衬片载体18可以进行枢转移动，尤其是使得当挺杆4在推入方向59上被致动时，摩擦力增大。

根据图5所示的第一闭锁步骤的切换位置，锁定元件45布置成以第二接触表面55抵靠第三锁定表面35。在这种布置中，第三倾斜角度k₃为10.5布。根据图5，摩擦衬片载体18处于第一中间位置中，该第一中间位置构成第一中间切换位置。在第一中间位置中，摩擦衬片载体18围绕倾斜轴线29在逆时针方向上的枢转移动(即当挺杆4在拉出方向58上被致动时)被锁定元件45阻挡。当挺杆4在推入方向上被致动时，由摩擦衬片19引起的摩擦力导致在摩擦衬片载体19上围绕倾斜轴线29在顺时针方向上产生扭矩。可以围绕倾斜轴线29在顺时针方向上倾斜摩擦衬片载体18。

因此，在根据图6的切换位置中，在第二闭锁步骤中，锁定元件45布置成以第二接触表面55抵靠第四锁定表面36。在这种布置中，第四倾斜角度k₄为7在。根据图6，摩擦衬片载体18处于第二中间位置中，该第二中间位置构成第二中间切换位置。在第二中间位置中，摩擦衬片载体18围绕倾斜轴线29在逆时针方向上的枢转运动(即当挺杆4在拉出方向58上被致动时)被锁定元件45阻挡。当挺杆4在推入方向59上被致动时，由摩擦衬片19引起的摩擦力导致在摩擦衬片载体19上围绕倾斜轴线29在顺时针方向上产生转矩。可以围绕倾斜轴线29在顺时针方向上倾斜摩擦衬片载体18。在根据图7的切换位置中，在第三闭锁步骤中，锁定元件45布置成以第二接触表面55抵靠摩擦衬片载体18的第五锁定表面37。在这种布置中，第五倾斜角度k₅为3.5种。根据图7，摩擦衬片载体18处于第三中间位置中，该第三中间位置构成第三中间切换位置。在第三中间位置中，摩擦衬片载体18围绕倾斜轴线29在逆时针方向上的枢转运动(即当挺杆4在拉出方向58上被致动时)被锁定元件45阻挡。当挺杆4在推入方向59上被致动时，由摩擦衬片19引起的摩擦力导致在摩擦衬片载体18上围绕倾斜轴线29在顺时针方向上产生扭矩。可以围绕倾斜轴线29在顺时针方向上倾斜摩擦衬片载体18。

在根据图8的布置中，摩擦阻尼器1具有无关于方向的最大摩擦力。摩擦衬片载体18以第二止动表面32抵靠配合表面40。挺杆4在推入方向59上的致动不会引起摩擦衬片载体18在顺时针方向上围绕倾斜轴线29的任何倾斜。当挺杆在拉出方向上被致动时，摩擦衬片载体18围绕倾斜轴线29在逆时针方向上的倾斜被锁定元件45阻挡。

因此，根据所示的示例性实施例，在根据图4所述的在推入方向59上的具有最小摩擦力的拉出位置中的切换位置和根据图8所述的在推入方向59上的具有最大摩擦力的推入位置中的切换位置之间，设置三个中间步骤，其中，在三个中间步骤中，倾斜角度k₃、k₄和k₅布置成，分别相同地彼此间隔开并且尤其是与第一倾斜角度k₁和第二倾斜角度k₂间隔开。

可以设置更多或更少的中间步骤、尤其是不设置中间步骤。尤其可以想到的是，将在各个中间步骤和/或最大和最小摩擦力的切换步骤之间的距离设定为是不同的。

已经发现，根据第一至第三闭锁步骤的具有中间步骤的切换位置使得即使在挺杆4的振幅较小的情况下，摩擦阻尼器1也更容易地执行锁定元件45到最大摩擦力的位置中的切换操作。

下面将参照图14至图18描述本发明的第二示例性实施例。在结构上相同的部件使用与第一示例性实施例中相同的附图标记，在此参考其说明。在结构上不同但功能相同的部件使用相同的附图标记，后跟a。

与先前的示例性实施例相比，摩擦阻尼器1a的一个主要区别在于，致动器42a被配置为是单作用的。致动器42a可以沿着致动方向44在从致动器42a指向锁定元件45a的方向上被致动。根据图15至图18，该方向从左到右定向。在相对的相反方向上，致动器42a不能被切换。

另外，摩擦阻尼器1a具有故障保护单元，根据所示的示例性实施例，故障保护单元具有两个力存储元件60。根据所示的示例性实施例，每个力存储元件60被配置为螺旋压缩弹簧。也可以设置多于或少于两个的力存储元件60。力存储元件60分别在壳体2a中紧接锁定元件45横向地布置，并且分别在壳体2a中轴向地沿着致动方向44被支撑在固定于壳体的接触肩61上。接触肩61在壳体2a中按照如下方式被定向，即防止力存储元件60在致动器42a的致动方向上的移动、即从致动器42a指向锁定元件45a的致动方向上的移动。

锁定元件45a具有横向突出的、整体模制的压力板62。压力板62用于直接抵靠相应的力存储元件60。每个力存储元件60沿着致动方向44布置、即在锁定元件45a的压力板62和壳体2a的接触肩61之间布置。

容纳元件63分别布置在压力板62和相对布置的接触肩61上。容纳元件63用于容纳、引导和保持力存储元件60。容纳元件63为基本相同的配置。容纳元件63为基本上圆柱形或略呈圆锥形的配置。容纳元件63按照如下方式被配置，使得它们可以被布置在由力存储元件60形成的中空圆柱体内。各个容纳元件63的外径小于并且尤其略小于力存储元件60的内径。容纳元件63的外径也可以基本上对应于力存储元件60的内径。

容纳元件63在纵向轴线3的轴向方向上延伸。

摩擦阻尼器1a的功能将在下面参考图14至18更详细地说明。

为了将摩擦阻尼器1a转移到图15和图16所示的布置中，致动器42被切换，即被通电。为了触发所述切换操作，配置为螺线管的致动器42被超驰控制、尤其是用四倍额定电压被激活。结果，根据图15和图16的致动元件43从左到右移动到图17和图18所示的位置中。通过致动元件43，紧固到其上的锁定元件45a瞬时地移动。锁定元件45a抵靠摩擦衬片载体18a的第一锁定表面33，并将摩擦衬片载体18a锁定在最小位置中。在摩擦衬片载体18a的最小位置中，摩擦衬片19布置成与摩擦阻尼器1a的挺杆4具有最小接触。最小位置在图15和图16中示出。

在进行切换过程之后，可以将电压降低到额定电压。由螺线管42a提供的力足以将锁定元件45a保持在最小位置中。因为锁定元件45a移动到最小位置中已经导致力存储元件60被压缩并且进而机械力被施加在力存储元件上，所以需要该保持力。所述反作用力与致动器42a的保持力相反地起作用。

为了将致动器42a移回到根据图17和图18所述的最大位置中，致动器42a的通电被切断。由于力存储元件60被施加反作用力，锁定元件45a在致动器42a的方向上移动，即根据图15和图16从右向左移动。其原因是力存储元件60在压力板62上的压缩力。

由于无论何时不给致动器42通电就发生所述从根据图17和图18的最大位置回到根据图15和图16的最小位置中的移动，所以力存储元件60形成用于摩擦阻尼器1a的故障保护单元。确保了在意外电流故障的情况下，摩擦阻尼器1a可靠地转移到确保最大摩擦阻尼的状态中。

所示的根据示例性实施例的致动器42a没有任何自保持。这意味着，致动器42a可以使致动元件43和锁定元件45a一起沿着致动方向44基本无摩擦地移动。

可替代地，可以想到的是，将致动器42a配置成具有局部自保持的螺线管。一个优点在于，与没有自保持的致动器42a相比，用于将致动器42a保持在图15中所示的最小位置中的必要电压被减少。从而减少了能量消耗。尤其是，按照如下方式测量力存储元件60的大小，使得力存储元件60被施加的反作用力大于磁体的自保持。在电流故障的情况下或者如果致动器42的供电被切断，则锁定元件45a可靠地移回到最大位置中。

可替代地，也可以将致动器42a配置成具有完全的自保持。在这种情况下，致动器42a在根据图15的最小位置中的保持力具有这样的大小，即在进行超控切换操作之后，可以切断电压供给。结果，额外地节能降耗。为了将致动器42a移回到最大位置中，需要在相反方向上对致动器42a进行通电。由于自保持迅速减小，因此短电流脉冲形式的短暂通电足以释放自保持，然后力存储元件60将锁定元件45a完全移回到最大位置中。为了即使在电流故障的情况下也确保锁定元件45a移回到最大位置中，即允许所谓的故障保护功能，切换单元41与未示出的电存储元件信号连接。电存储元件可操作地连接到致动器42a。电存储元件尤其由一个或多个电容器形成，所述电容器为短电流脉冲提供电力供给，以在电流故障的情况下释放自保持。

Claims (16)

1.一种摩擦阻尼器，包括

a.具有纵向轴线(3)的壳体(2)，

b.沿所述纵向轴线(3)能够移动的挺杆(4)，

c.摩擦单元(17)，用于在所述挺杆(4)上产生依赖方向的摩擦力，其中所述摩擦单元(17)包括摩擦地抵靠所述挺杆(4)的至少一个摩擦衬片(19)，

d.切换单元(41)，用于可变地设定所述摩擦力。

2.根据权利要求1所述的摩擦阻尼器，其特征在于，所述摩擦单元(17)包括摩擦衬片载体(18)，所述至少一个摩擦衬片(19)保持在所述摩擦衬片载体上，其中所述摩擦衬片载体(18)布置成使得其能够相对于所述挺杆(4)在拉出位置和推入位置之间移动。

3.根据权利要求1所述的摩擦阻尼器，其特征在于，所述摩擦衬片载体(18)布置在所述壳体(2)中，使得所述摩擦衬片载体能够关于倾斜轴线(29)倾斜，其中所述倾斜轴线(29)关于所述纵向轴线(3)横向地布置。

4.根据权利要求1所述的摩擦阻尼器，其特征在于，所述摩擦衬片载体(18)具有至少一个摩擦衬片容纳部(20)，在所述摩擦衬片容纳部(20)中布置有所述至少一个摩擦衬片(19)。

5.根据权利要求1所述的摩擦阻尼器，其特征在于，设有两个摩擦衬片(19)，摩擦衬片分别具有半壳轮廓。

6.根据权利要求1所述的摩擦阻尼器，其特征在于，所述摩擦衬片载体(18)具有贯通开口(21)，所述挺杆(4)被引导穿过所述贯通开口。

7.根据权利要求6所述的摩擦阻尼器，其特征在于，所述贯通开口(21)具有至少部分地关于所述纵向轴线(3)垂直地不对称的轮廓。

8.根据权利要求6所述的摩擦阻尼器，其特征在于，所述贯通开口(21)具有第一贯通开口部段(22)和第二贯通开口部段(24)，其中所述第一贯通开口部段(22)和所述第二贯通开口部段(24)分别具有部段纵向轴线(23、25)，所述部段纵向轴线布置成关于彼此倾斜一个倾斜角度(n)。

9.根据权利要求6所述的摩擦阻尼器，其特征在于，所述摩擦衬片容纳部(20)被配置为所述贯通开口(21)中的凹陷部。

10.根据权利要求1所述的摩擦阻尼器，其特征在于，所述摩擦阻尼器(1)具有布置在所述壳体(2)上的第一紧固元件(8)和布置在所述挺杆(4)上的第二紧固元件(15)，用于紧固到能够关于彼此移动的部件上。

11.根据权利要求1所述的摩擦阻尼器，其特征在于，所述切换单元(41)具有可切换的致动器(42)和机械地联接至所述致动器(42)的锁定元件(45)。

12.根据权利要求11所述的摩擦阻尼器，其特征在于，所述锁定元件(45)具有至少一个接触表面(54、55)，所述锁定元件(45)借助于该接触表面以锁定布置的方式抵靠所述摩擦衬片载体(18)的至少一个锁定表面(33、34、35、36、37)。

13.根据权利要求11所述的摩擦阻尼器，其特征在于，所述锁定元件(45)为能够线性移动的滑动元件的形式。

14.根据权利要求11所述的摩擦阻尼器，其特征在于，所述锁定元件(45)为能够关于所述倾斜轴线(29)垂直移动的滑动元件的形式。

15.根据权利要求11所述的摩擦阻尼器，其特征在于，所述锁定元件(45)具有凹部(49)，用于使所述锁定元件(45)沿着所述纵向轴线(3)无碰撞地移动。

16.根据权利要求11所述的摩擦阻尼器，其特征在于，设有用于所述摩擦阻尼器的故障保护功能的故障保护单元，用于将所述锁定元件(45、45a)以锁定布置的方式布置在所述摩擦衬片载体(18、18a)上，使得无关于方向的最大摩擦力有效。

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