DE102017128977A1 - Rotationsdämpfer - Google Patents

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Stefan Fuchs
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rotationsdämpfer zum Dämpfen der Bewegung eines Bauteils, umfassend ein Übertragungselement, das derart mit dem Bauteil koppelbar ist, dass es bei einer Bewegung des Bauteils gedreht wird, und umfassend einen drehend gelagerten Rotor sowie Bremsmittel, die eine Drehbewegung des Rotors bremsen, weiter umfassend Kopplungsmittel, die das Übertragungselement und den Rotor in einer ersten Drehrichtung des Übertragungselements drehfest koppeln und in einer zweiten, entgegengesetzten Drehrichtung entkoppeln, wobei die Kopplungsmittel ein Trägerelement umfassen, auf dem mindestens ein Eingriffselement schwenkbar gelagert ist zwischen einer Eingriffsstellung, in der das mindestens eine Eingriffselement in Eingriff mit einer radial außenseitig zu dem mindestens einen Eingriffselement angeordneten Eingriffsstruktur des Rotors ist, und einer Freigabestellung, in der das mindestens eine Eingriffselement nicht in Eingriff mit der Eingriffsstruktur des Rotors ist, wobei das mindestens eine Eingriffselement mindestens einen Koppelabschnitt aufweist, und wobei das Übertragungselement mindestens einen mit dem mindestens einen Koppelabschnitt des Eingriffselements in Eingriff stehenden Koppelabschnitt aufweist, wobei die Koppelabschnitte des Übertragungselements und des mindestens einen Eingriffselements komplementär zueinander geformt sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Rotationsdämpfer zum Dämpfen der Bewegung eines Bauteils, umfassend ein Übertragungselement, das derart mit dem Bauteil koppelbar ist, dass es bei einer Bewegung des Bauteils gedreht wird, und umfassend einen drehend gelagerten Rotor sowie Bremsmittel, die eine Drehbewegung des Rotors bremsen, weiter umfassend Kopplungsmittel, die das Übertragungselement und den Rotor in einer ersten Drehrichtung des Übertragungselements drehfest koppeln und in einer zweiten, entgegengesetzten Drehrichtung entkoppeln, wobei die Kopplungsmittel ein Trägerelement umfassen, auf dem mindestens ein Eingriffselement schwenkbar gelagert ist zwischen einer Eingriffsstellung, in der das mindestens eine Eingriffselement in Eingriff mit einer radial außenseitig zu dem mindestens einen Eingriffselement angeordneten Eingriffsstruktur des Rotors ist, und einer Freigabestellung, in der das mindestens eine Eingriffselement nicht in Eingriff mit der Eingriffsstruktur des Rotors ist.
  • Rotationsdämpfer werden beispielsweise zum Dämpfen der Schwenkbewegung von im Innenraum eines Fahrzeugs angeordneten Klappen eingesetzt. Derartige Rotationsdämpfer besitzen einen Rotor, der in einer viskosen Flüssigkeit, beispielsweise einem Öl oder Silikon, dreht, wodurch eine Bremswirkung erzeugt wird. Die Drehung des Rotors wird durch die Schwenkbewegung der Klappe bewirkt, wodurch diese gedämpft wird.
  • In einigen Anwendungen besteht der Wunsch, den Rotationsdämpfer mit einem Freilauf in eine Drehrichtung auszubilden. Die Bewegung des zu dämpfenden Bauteils wird dann nur in einer Drehrichtung in eine Drehung des Rotors in der viskosen Flüssigkeit übertragen. In der entgegengesetzten Drehrichtung ist das Bauteil von dem Rotor entkoppelt, so dass die Bewegung des Bauteils in dieser Drehrichtung ungedämpft und mit geringem Kraftaufwand möglich ist. Beispielsweise kann so eine Öffnungsbewegung einer Klappe gedämpft werden, die Schließbewegung der Klappe dagegen ohne Bremswirkung des Rotors und damit Dämpfung erfolgen.
  • Ein Rotationsdämpfer mit Freilauf ist beispielsweise bekannt aus EP 1 344 958 B1 . Dabei ist ein Bremsrotor drehbar in einem ersten Gehäuse gelagert, wobei das Gehäuse oder der Bremsrotor mit einem Ritzel zusammenwirken, das seinerseits mit einer Zahnstange oder einem Zahnrad oder dergleichen zusammenwirkt. Dabei wirkt außer einem Drehmoment am Ritzel bei einer Drehung auch eine lineare Kraftkomponente, welche in einer Richtung einen Formschluss mit dem Bremsrotor herstellt und diesen Formschluss in einer zweiten Richtung aufhebt. Der Formschluss führt zu einer Übertragung der Drehbewegung eines zu dämpfenden Bauteils auf den Bremsrotor und damit einer Dämpfung, während sich der Rotationsdämpfer bei aufgehobenem Formschluss im Freilauf befindet.
  • Weitere Rotationsdämpfer mit Freilauf sind bekannt aus DE 10 2011 113 617 A1 oder WO 2016/120835 A1 . Bei dem aus WO 2016/120835 A1 bekannten Rotationsdämpfer weist ein mit einem zu dämpfenden Bauteil verbindbares drehbares Element mehrere Betätigungsnocken auf, die in Aufnahmen mehrerer auf einer Trägerscheibe schwenkbar gelagerter radialer Blöcke aufgenommen sind. Eine Drehung des drehbaren Elements in einer ersten Drehrichtung führt zu einem Verschwenken der radialen Blöcke derart, dass eine Außenverzahnung der Blöcke in Eingriff mit einer Innenverzahnung eines Rotors des Rotationsdämpfers kommt. Eine Drehung des drehbaren Elements in einer entgegengesetzten Drehrichtung führt zu einem Verschwenken der radialen Blöcke derart, dass die Verzahnungen außer Eingriff sind. Auf diese Weise wird wiederum ein Freilauf realisiert.
  • Bekannte Rotationsdämpfer mit Freilauf erfordern teilweise auch in Freilaufrichtung ein nicht unerhebliches Drehmoment, was je nach Anwendungsfall unerwünscht sein kann. Außerdem ist für die Realisierung der Freilauffunktion teilweise ein unerwünschtes Bewegungsspiel erforderlich. Insbesondere dieses kann bei zu unerwünschter Geräuschentwicklung führen. Der aus WO 2016/120835 A1 bekannte Rotationsdämpfer mit Freilauf erfordert darüber hinaus konstruktionsbedingt aufwendige Führungsmaßnahmen für die radialen Blöcke, insbesondere Anschlagstifte. Dies erhöht den konstruktiven Aufwand.
  • Ausgehend von dem erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Rotationsdämpfer der eingangs genannten Art bereitzustellen, der in konstruktiv einfacher Weise einen zuverlässigen Freilauf bei minimierter Geräuschentwicklung ermöglicht.
  • Die Erfindung löst die Aufgabe durch den Gegenstand von Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
  • Für einen Rotationsdämpfer der eingangs genannten Art löst die Erfindung die Aufgabe dadurch, dass das mindestens eine Eingriffselement mindestens einen Koppelabschnitt aufweist, und dass das Übertragungselement mindestens einen mit dem mindestens einen Koppelabschnitt des Eingriffselements in Eingriff stehenden Koppelabschnitt aufweist, wobei die Koppelabschnitte des Übertragungselements und des mindestens einen Eingriffselements komplementär zueinander geformt sind.
  • Der erfindungsgemäße Rotationsdämpfer dient zum Dämpfen der Bewegung eines in einem Fahrzeug, wie einem PKW oder LKW, beweglich gelagerten Bauteil, beispielsweise einem schwenkbar gelagerten Bauteil, wie einer schwenkbar gelagerten Klappe, zum Beispiel einer Handschuhfachklappe oder dergleichen. Der Rotor dreht beispielsweise in einer viskosen Flüssigkeit, wodurch eine Bremswirkung erzeugt wird. In einer ersten Drehrichtung des Bauteils und damit des Übertragungselements wird die Drehbewegung auf den Rotor übertragen, so dass es zu einer Bremswirkung und damit einer Dämpfung der Bauteilbewegung kommt. In der entgegengesetzten Drehrichtung erfolgt hingegen eine Entkopplung zwischen dem Übertragungselement und dem Rotor, so dass eine Drehbewegung des Bauteils und damit des Übertragungselements nicht zu einer Drehbewegung des Rotors und damit einer Dämpfung führt. In dieser Drehrichtung besteht folglich ein Freilauf.
  • Zum drehfesten Koppeln des Übertragungselements und des Rotors in der ersten Drehrichtung und zum Entkoppeln in der zweiten, entgegengesetzten Drehrichtung weist der erfindungsgemäße Rotationsdämpfer Kopplungsmittel auf. Die Kopplungsmittel umfassen ein Trägerelement, auf dem mindestens ein Eingriffselement schwenkbar zwischen einer Eingriffsstellung und einer Freigabestellung gelagert ist. In der Eingriffsstellung steht das mindestens eine Eingriffselement in Eingriff mit einer radial außenseitig zu dem mindestens einen Eingriffselement angeordneten Eingriffsstruktur des Rotors. In der Freigabestellung steht das mindestens eine Eingriffselement dagegen nicht in Eingriff mit der Eingriffsstruktur. Die Schwenkachse des mindestens einen Eingriffselements besitzt einen fixen Abstand zu der Drehachse des Rotors und des Übertragungselements. Die Drehachse des Rotors ist insbesondere koaxial zu der Drehachse des Übertragungselements angeordnet. Das Trägerelement ist gegenüber dem Rotor drehbar. Es wird bei einer Drehung des Übertragungselements mitgedreht. Dazu können das Trägerelement und das Übertragungselement drehfest miteinander gekoppelt sein, zum Beispiel durch eine formschlüssige Kopplung. Beispielsweise kann das Mitdrehen des Trägerelements durch das mindestens eine auf dem Trägerelement schwenkbar gelagerte Eingriffselement übertragen werden. So führt eine durch die Koppelabschnitte auf das mindestens eine Eingriffselement übertragene Drehbewegung des Übertragungselements auch zu einer Drehung des Trägerelements.
  • Das mindestens eine Eingriffselement des erfindungsgemäßen Rotationsdämpfers weist dabei mindestens einen Koppelabschnitt auf und das Übertragungselement weist mindestens einen mit dem mindestens einen Koppelabschnitt des Eingriffselements in Eingriff stehenden Koppelabschnitts auf, wobei die Koppelabschnitte des Übertragungselements und des mindestens einen Eingriffselements komplementär zueinander geformt sind. Die Koppelabschnitte stehen erfindungsgemäß somit im Wesentlichen ohne Bewegungsspiel miteinander in Eingriff. Dazu sind ihre miteinander in Kontakt stehenden Kontaktflächen komplementär ausgebildet. Die Koppelabschnitte übertragen so eine Drehbewegung des Übertragungselements auf das mindestens eine Eingriffselement, welches dadurch entsprechend auf dem Trägerelement zwischen der Eingriffsstellung und der Freigabestellung verschwenkt wird. Die Drehrichtungen von Übertragungselement und Eingriffselement sind dabei gegenläufig. In der Eingriffsstellung greift das mindestens eine Eingriffselement derart in die Eingriffsstruktur des Rotors ein, dass eine durch eine Drehung des Übertragungselements bewirkte Schwenkbewegung des mindestens einen Eingriffselements in eine Drehbewegung des Rotors übertragen wird. Die Drehrichtung des Rotors ist dabei gleichsinnig zu der Drehrichtung des Übertragungselements. In der Freigabestellung besteht dieser Eingriff zwischen Eingriffselement und Eingriffsstruktur dagegen nicht, so dass das mindestens eine Eingriffselement und damit das Übertragungselement im Freilauf drehen können ohne dass es zu einer Drehung des Rotors und einer damit verbundenen Dämpfung kommt. Die Eingriffsstellung ist insbesondere durch den Eingriff des Eingriffselements in die Eingriffsstruktur des Rotors definiert. Dieser Eingriff begrenzt eine weitere Schwenkbewegung des Eingriffselements. In der entgegengesetzten Schwenkrichtung kann die Freigabestellung durch einen Anschlag des Eingriffselements an dem Übertragungselement definiert sein. Dieser Anschlag verhindert in dieser Schwenkrichtung eine weitere Schwenkbewegung des Eingriffselements. Die erfindungsgemäße komplementäre Ausgestaltung der Koppelabschnitte ist dabei insbesondere derart, dass eine Drehbewegung des Übertragungselements zwischen den beiden Endstellungen (Freigabestellung und Eingriffsstellung) des mindestens einen Eingriffselements jederzeit in eine Schwenkbewegung des mindestens einen Eingriffselements übertragen wird. Die komplementären Koppelabschnitte stehen getriebeartig in Eingriff miteinander, wie Zähne eines Zahnradgetriebes. Es besteht damit eine getriebeartige, vorzugsweise planetengetriebeartige Kopplung zwischen dem Übertragungselement und dem mindestens einen Eingriffselement. Auf ein Bewegungsspiel der miteinander zu koppelnden bzw. zu entkoppelnden Komponenten kann erfindungsgemäß im Wesentlichen vollständig verzichtet werden. Die Geräuschentwicklung wird minimiert. Gleichzeitig werden Reibungsverluste minimiert, so dass das zum Drehen in der Freilaufrichtung erforderliche Drehmoment ebenfalls minimiert wird. Aufwendige zusätzliche Führungsmaßnahmen für das mindestens eine Eingriffselement sind aufgrund der komplementären Ausgestaltung der Koppelabschnitte ebenfalls nicht erforderlich. Schließlich lässt sich das erfindungsgemäße Freilaufsystem auch in kleinen Rotationsdämpfern integrieren.
  • Nach einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das der mindestens eine Koppelabschnitt des mindestens einen Eingriffselements mindestens ein kreisförmiger Koppelvorsprung ist, und dass der mindestens eine Koppelabschnitt des Übertragungselements mindestens eine zu dem mindestens einen kreisförmigen Koppelvorsprung komplementäre kreisförmige Koppelaufnahme ist. Die Kreisformen bzw. die entsprechend entlang einer Kreisbahn verlaufenden Wände von Koppelvorsprung und Koppelaufnahme besitzen dabei einen im Wesentlichen gleichen Radius. Die komplementäre Ausgestaltung der kreisförmigen Koppelabschnitte ist dabei insbesondere derart, dass der mindestens eine Koppelabschnitt des mindestens einen Eingriffselements bei einer Drehung des Übertragungselements unter Verschwenken des mindestens einen Eingriffselements an dem mindestens einen Koppelabschnitt des Übertragungselements abrollt. Durch diese Ausgestaltung wird eine besonders sichere und reibungs- sowie geräuscharme Kopplung erreicht. Es versteht sich, dass insbesondere die mindestens eine Koppelaufnahme keine geschlossene Kreisform besitzt. So kann die mindestens eine kreisförmige Koppelaufnahme beispielsweise C-förmig ausgebildet sein. Der mindestens eine Koppelvorsprung besitzt eine komplementäre Form. Der mindestens eine Koppelvorsprung und/oder die mindestens eine Koppelaufnahme können sich dabei in Axialrichtung des Rotationsdämpfers erstrecken. So können der mindestens eine Koppelvorsprung und/oder die mindestens eine Koppelaufnahme entsprechend eine kreiszylindrische Form besitzen.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung kann das mindestens eine Eingriffselement mindestens einen Klemmarm aufweisen, dessen freies Ende in der Eingriffsstellung mit mindestens einem Klemmvorsprung des Rotors in Eingriff ist. Der Klemmarm führt im Zuge des Verschwenkens des mindestens einen Eingriffselements eine radiale Bewegung aus und kommt dabei in bzw. außer Eingriff mit dem mindestens einen Klemmvorsprung des Rotors. Der Rotor kann dabei insbesondere mehrere Klemmvorsprünge aufweisen. Die Klemmvorsprünge können eine Verzahnung bilden, in die das freie Ende des Klemmarms des oder der Eingriffselemente in der Eingriffsstellung eingreift. Auch kann der Klemmarm grundsätzlich mehrere Klemmvorsprünge aufweisen, die beispielsweise ebenfalls eine Verzahnung bilden können. Durch die vorgenannte Ausgestaltung wird ein besonders sicherer Eingriff in der Eingriffsstellung realisiert.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung kann das mindestens eine Eingriffselement in der Eingriffsstellung kraftschlüssig in Eingriff mit der Eingriffsstruktur des Rotors sein. Hierdurch wird eine besonders sichere Übertragung des Drehmoments erreicht. Zusätzlich zu dem Kraftschluss können ein Formschluss und/oder ein Reibschluss vorliegen.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung können mindestens drei Eingriffselemente vorgesehen sein, wobei das Übertragungselement mindestens drei Koppelabschnitte aufweist. Jedes Eingriffselement besitzt mindestens einen Koppelabschnitt. Das Übertragungselement besitzt dann eine entsprechende Anzahl von Koppelabschnitten, also mindestens drei Koppelabschnitte, die mit den Koppelabschnitten der Eingriffselemente in Eingriff stehen. Die Koppelabschnitte können jeweils ausgestaltet sein, wie oben grundsätzlich erläutert.
  • Nach einer weiteren diesbezüglichen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Übertragungselement einen Übertragungsabschnitt aufweist, an dessen Umfang die mindestens drei Koppelabschnitte ausgebildet sind, wobei die mindestens drei Eingriffselemente mit ihren Koppelabschnitten gleichmäßig über den Umfang des Übertragungsabschnitt verteilt angeordnet sind. Auf diese Weise wird die Wirkung eines Planetengetriebes realisiert. Es wird eine besonders gute Führung sowie eine sichere sowie verschleiß- und geräuscharme Drehmomentübertragung erreicht.
  • Die Bremsmittel können ein mit einer viskosen Flüssigkeit, beispielsweise Silikon oder einem Öl, gefülltes Gehäuseumfassen, in dem der Rotor drehbar angeordnet ist. Die Drehung des Rotors in der viskosen Flüssigkeit erzeugt eine Bremswirkung, die wiederum die Bauteilbewegung dämpft.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung kann das das mindestens eine Eingriffselement schwenkbar lagernde Trägerelement eine relativ zu dem Rotor drehbare Trägerscheibe sein. An die Trägerscheibe kann nach einer weiteren diesbezüglichen Ausgestaltung mindestens eine Drehwelle zur drehbaren Lagerung des mindestens einen Eingriffselements angeformt sein. Das mindestens eine Eingriffselement kann eine beispielsweise zylinderförmige Aufnahme besitzen, mit der das mindestens eine Eingriffselement auf der mindestens einen Drehwelle gelagert ist. Es wird somit eine zuverlässige und konstruktiv einfache Lagerung des mindestens einen Eingriffselements erreicht.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das mindestens eine Eingriffselement einen Grundabschnitt aus einem ersten Material und einen in der Eingriffsstellung mit der Eingriffsstruktur des Rotors in Eingriff stehenden Eingriffsabschnitt aus einem gegenüber dem ersten Material weicheren zweiten Material besitzt. Das mindestens eine Eingriffselement kann beispielsweise in einem Zwei-Komponenten-Spritzgussverfahren hergestellt sein. Es kann aber auch aus zwei getrennt hergestellten, miteinander verbundenen Abschnitten bestehen. Es wird durch die vorgenannte Ausgestaltung eine weiter Geräuschreduzierung erreicht, da der in die Eingriffsstruktur des Rotors eingreifende Eingriffsabschnitt, zum Beispiel ein Klemmarm oder eine Außenschicht eines Klemmarms, des mindestens einen Eingriffselements aus einem weicheren Material besteht.
  • Grundsätzlich können sämtliche Komponenten des erfindungsgemäßen Rotationsdämpfers aus einem Kunststoff bestehen. Sie können dann in besonders einfacher Weise in Kunststoffspritzgussverfahren hergestellt werden. Es sind allerdings auch andere Materialien für die Komponenten des Dämpfers denkbar.
  • Die Erfindung betrifft auch ein System aus einem erfindungsgemäßen Rotationsdämpfer und einem mit dem Übertragungselement gekoppelten Bauteil, vorzugsweise einem in einem Fahrzeug beweglich gelagerten Bauteil. Wie erläutert, kann das Bauteil zum Beispiel schenkbar im Innenraum eines Fahrzeugs, wie eines PKW oder LKW, gelagert sein. Beispielsweise kann es sich um eine schwenkbar im Innenraum eines Fahrzeugs gelagerte Klappe handeln, zum Beispiel einer Handschuhfachklappe oder ähnliches.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen schematisch:
    • 1 einen erfindungsgemäßen Rotationsdämpfer in einer perspektivischen Explosionsdarstellung,
    • 2 eine teilweise Draufsicht auf den in 1 gezeigten Rotationsdämpfer im montierten Zustand und in einem ersten Betriebszustand, und
    • 3 die Darstellung aus 2 in einem zweiten Betriebszustand.
  • Soweit nichts anderes angegeben ist, bezeichnen in den Figuren gleiche Bezugszeichen gleiche Gegenstände.
  • Der in 1 gezeigte erfindungsgemäße Rotationsdämpfer besitzt ein Gehäuse 10, in dem ein Rotor 12 drehbar angeordnet ist. Das Gehäuse 10 ist mit einer viskosen Flüssigkeit, beispielsweise einem Silikon oder Öl gefüllt, so dass eine Drehbewegung des Rotors 12 in dem Gehäuse 10 zu einer Bremswirkung führt. Der Rotor 12 weist an einer Innenfläche eine Eingriffsstruktur 14 in Form einer Mehrzahl von eine Verzahnung bildenden Klemmvorsprüngen. Der Rotationsdämpfer umfasst darüber hinaus eine gegenüber dem Rotor 12 drehbare Trägerscheibe 16, an deren Oberseite in dem gezeigten Beispiel drei Drehwellen 18 angeformt sind. Die Drehwellen 18 dienen zur schwenkbaren Lagerung jeweils eines von drei Eingriffselementen 20. Dazu besitzen die Eingriffselemente 20 jeweils eine zylindrische Aufnahme 22, mit der diese auf die Drehwellen 18 aufgeschoben werden. Die Eingriffselemente 20 besitzen weiterhin jeweils einen Klemmarm 24 und einen kreisförmigen Koppelvorsprung 26. Die kreisförmigen Koppelvorsprünge 26 erstrecken sich ebenso wie die Eingriffselemente 20 mit ihren Klemmarmen 24 insgesamt in Richtung der Längsachse des Rotationsdämpfers, so dass die kreisförmigen Koppelvorsprünge 26 jeweils eine Kreiszylinderform bilden.
  • Der erfindungsgemäße Rotationsdämpfer umfasst weiterhin ein Übertragungselement 28, das einen Kopfabschnitt 30 aufweist, mit dem es mit einem zu dämpfenden Bauteil derart koppelbar ist, dass das Übertragungselement 28 bei einer Bewegung des Bauteils, beispielsweise einer Schwenkbewegung des Bauteils, um seine Längsachse gedreht wird, die vorliegend auch der Längsachse des Gehäuses 10 des Rotationsdämpfers entspricht. In den 2 und 3 ist der Kopfabschnitt aus Veranschaulichungsgründen nicht dargestellt. Ausgehend von dem Kopfabschnitt 30 erstreckt sich ein Übertragungsabschnitt 32 des Übertragungselements 28, der im gezeigten Beispiel gleichmäßig über seinen Umfang verteilt drei kreisförmige Koppelaufnahmen 34 aufweist. Die Koppelaufnahmen 34 bilden C-förmige Kreisaufnahmen für die Koppelvorsprünge 26. Die kreisförmigen Koppelaufnahmen 34 sind jeweils komplementär zu den Koppelvorsprüngen 26 der Eingriffselemente 20 ausgebildet. Insbesondere ist der Radius der kreisförmigen Koppelaufnahmen 34 im Wesentlichen identisch zu dem Radius der kreisförmigen Koppelvorsprünge 26. Im montierten Zustand, wie in den 2 und 3 zu erkennen, werden die Koppelvorsprünge 26 dadurch im Wesentlichen spielfrei in den Koppelaufnahmen 34 aufgenommen.
  • In 2 ist die Freigabestellung der Eingriffselemente 20 dargestellt. Diese Freigabestellung wird eingenommen, wenn das Übertragungselement 28 (durch die Bewegung des Bauteils) gedreht wird, in 2 im Uhrzeigersinn, wie durch den Pfeil 36 veranschaulicht. Diese Drehbewegung führt aufgrund des Eingriffs der Koppelvorsprünge 26 in die Koppelaufnahmen 34 und der erläuterten schwenkbaren Lagerung der Eingriffselemente 20 auf der Trägerscheibe 16 zu einem Mitdrehen der Trägerscheibe 16 mit dem Übertragungselement 28 und einem Verschwenken der Eingriffselemente 20 in zu der Drehrichtung des Übertragungselements 28 und der Trägerscheibe 16 entgegengesetzter Drehrichtung, in 2 also entgegen dem Uhrzeigersinn, bis in die in 2 gezeigte Freigabestellung, in der die Klemmarme 24 jeweils an einer Anschlagfläche 38 des Übertragungsabschnitts 32 des Übertragungselements 28 anschlagen. Wie in 2 zu erkennen, werden die Klemmarme 24 dabei in eine radial innen liegende Position verschwenkt, in der sie außer Eingriff mit der Eingriffsstruktur 14 des Rotors 12 sind. Die Drehbewegung des Übertragungselements 28 und der Trägerscheibe 16 wird somit nicht auf den Rotor 12 übertragen. Es ist entsprechend eine Drehung im Freilauf ohne Bremswirkung des Rotors 12 und damit Dämpfung der Bauteilbewegung möglich.
  • Wird beispielsweise ausgehend von der in 2 gezeigten Freigabestellung das Übertragungselement 28 nun in entgegengesetzter Drehrichtung gedreht, in 3 also entgegen dem Uhrzeigersinn, wie durch den Pfeil 40 veranschaulicht, kommt es aufgrund des Abrollens der Koppelvorsprünge 26 in den Koppelaufnahmen 34 unmittelbar zu einer Schwenkbewegung der Eingriffselemente 20 in der entgegengesetzten Drehrichtung, in 3 also im Uhrzeigersinn, wobei die Klemmarme 24 der Eingriffselemente 20 in kraftschlüssigen Eingriff mit der Eingriffsstruktur 14, insbesondere jeweils mit einem Klemmvorsprung der Eingriffsstruktur 14, kommen. In dieser Eingriffsstellung wird eine Drehbewegung des Übertragungselements 28 in der Drehrichtung 40 somit in eine entsprechende Drehbewegung des Rotors 12 in dem feststehenden Gehäuse 10, insbesondere der darin befindlichen viskosen Flüssigkeit, übertragen. Hierdurch kommt es zu einer Bremswirkung und damit einer Dämpfung der Bauteilbewegung. Wird ausgehend von 3 das Übertragungselement 28 wieder in der in 2 durch den Pfeil 36 gekennzeichneten Richtung zurückgedreht, kommt es wiederum unmittelbar zu einer entsprechend entgegengerichteten Schwenkbewegung der Eingriffselemente 20 bis zum Erreichen der in 2 gezeigten Freigabestellung.
  • Durch die komplementäre Ausbildung der Koppelvorsprünge 26 und der Koppelaufnahmen 34 werden die Koppelvorsprünge 26 im Wesentlichen spielfrei in den Koppelaufnahmen 34 aufgenommen. Eine Geräuschentwicklung wird dadurch ebenso minimiert wie ein erforderliches Drehmoment im Freilauf. Auf aufwendige Führungsmaßnahmen für die Eingriffselemente 20 kann ebenfalls verzichtet werden. Wie insbesondere in den 2 und 3 zu erkennen, wirkt die Kopplung der Koppelvorsprünge 26 und der Koppelaufnahmen 34 ähnlich wie ein Planetengetriebe, durch das die Drehbewegung des Übertragungselements 28 in eine entsprechende Schwenkbewegung der Eingriffselemente 20 in entgegengesetzter Richtung übertragen wird.
  • Es sei noch darauf hingewiesen, dass insbesondere die Klemmarme 24 an ihren in der in 3 gezeigten Eingriffsstellung mit der Eingriffsstruktur 14 in Eingriff kommenden Außenflächen eine Schicht aus einem gegenüber dem übrigen Material der Eingriffselemente 20 weicheren Material aufweisen können. Hierdurch kann eine weitere Geräuschreduzierung erreicht werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Gehäuse
    12
    Rotor
    14
    Eingriffs struktur
    16
    Trägerscheibe
    18
    Drehwelle
    20
    Eingriffselement
    22
    Zylindrische Aufnahme
    24
    Klemmarm
    26
    Koppelvorsprung
    28
    Übertragungselement
    30
    Kopfabschnitt
    32
    Übertragungsabschnitt
    34
    Koppelaufnahmen
    36
    Pfeil
    38
    Anschlagfläche
    40
    Pfeil
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1344958 B1 [0004]
    • DE 102011113617 A1 [0005]
    • WO 2016/120835 A1 [0005, 0006]

Claims (11)

  1. Rotationsdämpfer zum Dämpfen der Bewegung eines Bauteils, umfassend ein Übertragungselement (28), das derart mit dem Bauteil koppelbar ist, dass es bei einer Bewegung des Bauteils gedreht wird, und umfassend einen drehend gelagerten Rotor (12) sowie Bremsmittel, die eine Drehbewegung des Rotors (12) bremsen, weiter umfassend Kopplungsmittel, die das Übertragungselement (28) und den Rotor (12) in einer ersten Drehrichtung des Übertragungselements (28) drehfest koppeln und in einer zweiten, entgegengesetzten Drehrichtung entkoppeln, wobei die Kopplungsmittel ein Trägerelement umfassen, auf dem mindestens ein Eingriffselement (20) schwenkbar gelagert ist zwischen einer Eingriffsstellung, in der das mindestens eine Eingriffselement (20) in Eingriff mit einer radial außenseitig zu dem mindestens einen Eingriffselement (20) angeordneten Eingriffsstruktur (14) des Rotors (12) ist, und einer Freigabestellung, in der das mindestens eine Eingriffselement (20) nicht in Eingriff mit der Eingriffsstruktur (14) des Rotors (12) ist, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Eingriffselement (20) mindestens einen Koppelabschnitt aufweist, und dass das Übertragungselement (28) mindestens einen mit dem mindestens einen Koppelabschnitt des Eingriffselements (20) in Eingriff stehenden Koppelabschnitt aufweist, wobei die Koppelabschnitte des Übertragungselements (28) und des mindestens einen Eingriffselements (20) komplementär zueinander geformt sind.
  2. Rotationsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Koppelabschnitt des mindestens einen Eingriffselements (20) mindestens ein kreisförmiger Koppelvorsprung (26) ist, und dass der mindestens eine Koppelabschnitt des Übertragungselements (28) mindestens eine zu dem mindestens einen kreisförmigen Koppelvorsprung (26) komplementäre kreisförmige Koppelaufnahme (34) ist.
  3. Rotationsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Eingriffselement (20) mindestens einen Klemmarm (24) aufweist, dessen freies Ende in der Eingriffsstellung mit mindestens einem Klemmvorsprung des Rotors (12) in Eingriff ist.
  4. Rotationsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Eingriffselement (20) in der Eingriffsstellung kraftschlüssig in Eingriff mit der Eingriffsstruktur (14) des Rotors (12) ist.
  5. Rotationsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei Eingriffselemente (20) vorgesehen sind, und dass das Übertragungselement (28) mindestens drei Koppelabschnitte aufweist.
  6. Rotationsdämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungselement (28) einen Übertragungsabschnitt (32) aufweist, an dessen Umfang die mindestens drei Koppelabschnitte ausgebildet sind, wobei die mindestens drei Eingriffselemente (20) mit ihren Koppelabschnitten gleichmäßig über den Umfang des Übertragungsabschnitt (32) verteilt angeordnet sind.
  7. Rotationsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsmittel ein mit einer viskosen Flüssigkeit gefülltes Gehäuse (10) umfassen, in dem der Rotor (12) drehbar angeordnet ist.
  8. Rotationsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das das mindestens eine Eingriffselement (20) schwenkbar lagernde Trägerelement eine relativ zu dem Rotor (12) drehbare Trägerscheibe (16) ist.
  9. Rotationsdämpfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an die Trägerscheibe (16) mindestens eine Drehwelle (18) zur drehbaren Lagerung des mindestens einen Eingriffselements (20) angeformt ist.
  10. Rotationsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Eingriffselement (20) einen Grundabschnitt aus einem ersten Material und einen in der Eingriffsstellung mit der Eingriffsstruktur (14) des Rotors (12) in Eingriff stehenden Eingriffsabschnitt aus einem gegenüber dem ersten Material weicheren zweiten Material besitzt.
  11. System aus einem Rotationsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einem mit dem Übertragungselement (28) gekoppelten Bauteil, vorzugsweise einem in einem Fahrzeug beweglich gelagerten Bauteil.
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