DE10224581A1

DE10224581A1 - Drehdämpfer

Info

Publication number: DE10224581A1
Application number: DE10224581A
Authority: DE
Inventors: Nobutoshi Orita
Original assignee: TOK Bearing Co Ltd
Current assignee: TOK Bearing Co Ltd
Priority date: 2001-06-04
Filing date: 2002-06-03
Publication date: 2002-12-05
Anticipated expiration: 2022-06-04
Also published as: CN1259512C; DE10224581B4; US6725984B2; JP4573190B2; US20020179387A1; JP2002364693A; CN1389655A

Abstract

Drehdämpfer (1), der ein Gehäuse (2) mit einer mit Fluid (4) gefüllten Fluidkammer (3), ein drehbares Element (5), das in der Fluidkammer (3) zu dem Gehäuse (2) relativ drehbar angeordnet ist, und einen Flügel (16), der an einer Außenumfangsfläche des drehbaren Elements (5) angeordnet ist und in axialer Richtung davon absteht, aufweist, wobei der Flügel (16) zu einer Innenumfangsfläche (17) der Fluidkammer (2) vorsteht und eine erste Seite (35) und eine von der ersten Seite (35) abgelegene zweite Seite (36) aufweist, einen Fluiddurchgang (30, 32; 31, 33), um den Fluidfluss zwischen der ersten Seite (35) und der zweiten Seite (36) an oder nahe einer Endspitze des Flügels (16) zu erlauben, sowie einen Ventilkörper (22), der an dem Flügel (16) zum selektiven Öffnen und Schließen des Fluiddurchgangs (30, 32; 31, 33) angebracht ist. Der Ventilkörper (22) umfasst ein Ventil (23), das in einer Position zum Schließen des Fluiddurchgangs angeordnet ist, sowie eine Feder (24), um das Ventil (23) normalerweise in Schließrichtung des Fluiddurchgangs (30, 32; 31, 33) zu spannen. Das Ventil (23) und die Feder (24) sind integral ausgebildet. Wenn sich das drehbare Element (5) in einer ersten Richtung (A) dreht, öffnet das Ventil (23) den Fluiddurchgang (30, 32; 31, 33) entgegen der Spannung der Feder (24) unter dem Druck des Fluids (4) auf die erste Seite (35) des Flügels (16). Wenn das drehbare Element (5) die Drehung stoppt, verschließt das Ventil (23) sofort den Fluiddurchgang (30, ...

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehdämpfer, um auf eine Klappe, eine Tür oder dergleichen Dämpfkräfte auszuüben, wenn diese geöffnet und geschlossen wird.

Ein herkömmlicher Drehdämpfer, um auf eine Klappe, eine Tür oder dergleichen Dämpfkräfte auszuüben, wenn diese geöffnet und geschlossen wird, ist z. B. in der japanischen Patent Nr. 2581655 offenbart. Wie in Fig. 20 der beigefügten Zeichnungen gezeigt, besitzt der dort offenbarte Drehdämpfer ein drehbares Element 5, das um seine eigene Achse herum drehbar ist. Wenn sich das drehbare Element im Gegenuhrzeigersinn dreht, um z. B. eine damit verbundene Klappe zu öffnen, bewegt sich ein Ventilkörper 22, der zwischen einem an der Außenumfangsfläche des drehbaren Elements 5 angeordneten Flügel 16 und der Innenumfangsfläche eines zylindrischen Gehäuses 2 angeordnet ist, in Bezug auf den Flügel 16 im Uhrzeigersinn, was einen Fluiddurchgang für Fluid erzeugt, um zwischen dem Ventilkörper 22 und dem Flügel 16 durch Vertiefungen 101, 102 hindurchzutreten, die in den Ventilkörper 22 und/oder dem Flügel 16 definiert sind. Wenn die Klappe geöffnet wird, ist, da auf das durch den Fluiddurchgang fließende Fluid angenähert kein Widerstand einwirkt, das von dem Drehdämpfer erzeugte Drehmoment gering, und die Klappe kann durch eine Kraft geöffnet werden, die ihrem Gewicht entspricht.

Wenn sich das drehbare Element 5 in Uhrzeigerrichtung dreht, die durch den Pfeil angegeben ist, um die Klappe aus ihrer offenen Stellung heraus zu schließen, bildet sich kein Spalt zwischen dem Ventilkörper 22 und dem Flügel 16, und der zuvor erzeugte Fluiddurchgang ist geschlossen. Da ist der Fluidfluss stark eingeschränkt, und der Drehdämpfer erzeugt ein hohes Drehmoment.

Der herkömmliche Drehdämpfer hat einen Spalt oder ein Spiel 103, das vorhanden ist, bis der Ventilkörper 22 in Kontakt mit dem Flügel 16 gebracht wird, um den Fluiddurchgang zu verschließen. Wenn das drehbare Element 5 in Richtung zum Schließen der Klappe gedreht wird, dauert es daher eine gewisse Zeit, bis der Drehdämpfer eine Dämpfwirkung auf der Basis der Gegenuhrzeigerbewegung des Ventilkörpers 22 über den Spalt 103 ausübt. Während sich der Ventilkörper 22 über den Spalt 103 im Gegenuhrzeigersinn bewegt, erzeugt der Drehdämpfer kein hohes Drehmoment und erzeugt keine Dämpfwirkung. Der Bereich oder die Dauer, in der keine Dämpfwirkung stattfindet, wird als "Totgang" bezeichnet.

Wenn eine Tastaturklappe eines Klaviers, die den herkömmlichen Drehdämpfer enthält, z. B. ein wenig geöffnet und dann losgelassen wird, besteht die Gefahr, dass sich die Tastaturklappe plötzlich schnell schließen könnte, da der Drehdämpfer aufgrund des Totgangs nicht sofort eine Dämpfwirkung erzeugt.

Zur Lösung des obigen Problems des herkömmlichen Drehdämpfers hat der Anmelder der vorliegenden Anmeldung einen totgangfreien Drehdämpfer vorgeschlagen, wie er in dem japanischen Patent Nr. 2894596 offenbart ist. Wie in Fig. 21 der beigefügten Zeichnung gezeigt, enthält der dort vorgeschlagene Drehdämpfer ein drehbares Element 5 mit einem Flügel 16, der eine im Querschnitt kreisförmige Endspitze aufweist, sowie einen Ventilkörper 22 mit C-förmigem Querschnitt, der auf die Endspitze des Flügels 16 aufgesetzt und daran beweglich angebracht ist.

Wenn sich das drehbare Element 5 des in Fig. 21 gezeigten Drehdämpfers in Uhrzeigerrichtung gemäß Pfeil D bewegt, um z. B. eine mit dem Drehdämpfer verbundene Klappe zu öffnen, dreht sich der Ventilkörper 22 durch Fluidwiderstand an dem Flügel 16 im Gegenuhrzeigersinn, wobei zwischen dem Ventilkörper 22 und der Innenumfangsfläche des zylindrischen Gehäuses 2 ein Fluiddurchgang 104 entsteht. Wenn sich das Drehelement 5 im Gegenuhrzeigersinn dreht, um z. B. die Klappe zu schließen, dreht sich das Ventil 22 an dem Flügel 16 im Uhrzeigersinn und verschließt den Fluiddurchgang 10. Daher kann der Drehdämpfer relativ schnell eine Dämpfwirkung aufbauen.

Jedoch unterliegt der obige Drehdämpfer einer gewissen Einschränkung dahingehend, den Betrag des Totgangs zu reduzieren, weil der Ventilkörper nur durch den Widerstand im Winkel bewegt wird, der bei Drehung des Drehkörpers an dem Fluid verursacht wird.

Als eine Verbesserung zur Beseitigung des Totgangs des obigen Drehdämpfers ist ein Drehdämpfer vorgeschlagen worden, der in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2000-120747 offenbart ist. Der dort vorgeschlagene Drehdämpfer weist eine Feder auf, die an einem Ventilkörper angebracht ist, um einen Fluiddurchgang sofort zu verschließen, um eine schnelle Dämpfwirkung aufzubauen.

Insbesondere umfasst, wie in Fig. 22 der beigefügten Zeichnung gezeigt, der dort vorgeschlagene Drehdämpfer einen drehenden Körper 5, ein Paar von Flügeln 16, die von der Außenumfangsfläche des Drehkörpers 5 radial nach außen vorstehen und jeweilige Vertiefungen 102 aufweisen, die in ihren Endspitzen definiert sind, sowie ein Paar von Ventilkörpern 22, die jeweils einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt mit einem Bogenabschnitt 105 und einem radialen Abschnitt 106 aufweist und die zumindest die jeweiligen Endspitzenflächen der Flügel 16 abdeckt, sowie ein Paar von Federn 107, die von den Ventilkörpern 22 getrennt und zwischen den Flügeln und Ventilkörpern 22 angeordnet sind. Da die zwei Flügel 16 und die verschiedenen damit kombinierten Komponenten zueinander identisch sind, wird nur einer der Flügel 16 und der damit kombinierten Komponenten nachfolgend beschrieben. Wenn sich der Drehdämpfer in einer in Fig. 22 gezeigten Normalstellung befindet, spannt die Feder 107 den radialen Abschnitt 106 in engem Kontakt mit einer Seite 108 des Flügels 16, die in die Richtung weist, in der Dämpfkräfte ausgeübt werden. Wenn sich das drehbare Element 5 im Gegenuhrzeigersinn dreht, in der mit dem Pfeil A angegebenen Richtung, d. h., leer dreht, wird eine Zunge 110 der Feder 107 in Uhrzeigerrichtung entgegen der mit dem Pfeil A angegebenen Richtung unter dem Druck von viskosem Fluid verformt, wobei sie den radialen Abschnitt 106 von der Seite 108 weg versetzt.

Die Feder 107 enthält ein im Querschnitt kanalförmiges Passelement 109, das in der Vertiefung 102 sitzt, sowie eine Zunge 110, die vom Passelement 109 außen vorsteht und ein Außenende aufweist, das in einen Schlitz 111 eingesetzt ist, der in dem Bogenabschnitt 105 des Ventilkörpers 22 definiert ist. Daher hat die Feder 107 eine ziemlich komplizierte Struktur.

Wenn der Drehdämpfer klein bemessen ist, dann ist auch der Raum zwischen dem Flügel 16 und dem Ventilkörper 22 zum Anordnen der Feder 107 darin relativ klein. Daher kann der Drehdämpfer nicht leicht zusammengebaut werden. Der Drehdämpfer ist teuer herzustellen, weil er aus einer relativ großen Teilezahl aufgebaut ist.

Wenn sich das Drehelement 5 in der mit dem Pfeil A angegebenen Richtung leer dreht, wird die Feder 107 stark in der Richtung verformt, die der mit dem Pfeil A angegebenen Richtung entgegengesetzt ist, und zwar wegen des Widerstands von dem viskosen Fluid. Nachdem der Drehdämpfer über eine lange Zeitdauer verwendet worden ist, besteht daher die Tendenz, dass die Feder 107, die eine komplizierte Struktur hat, durch Ermüdung an verschiedenen Stellen an dem Passelement 109 und der Zunge 110 bricht. Insbesondere neigt die Zunge 110 zu elastischer Ermüdung. Demzufolge wird der Drehdämpfer einen Totgang erzeugen, nachdem er über eine lange Zeitdauer benutzt worden ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Drehdämpfer anzugeben, der die Probleme der herkömmlichen Drehdämpfer zumindest teilweise löst.

Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Drehdämpfer vorgeschlagen, umfassend:
ein Gehäuse, das eine mit Fluid gefüllte Fluidkammer aufweist;
ein drehbares Element, das in der Fluidkammer relativ zu dem Gehäuse drehbar angeordnet ist;
einen Flügel, der an einer Außenumfangsfläche des drehbaren Elements angeordnet ist und davon in axialer Richtung absteht, wobei der Flügel zu einer Innenumfangsfläche der Fluidkammer vorsteht und eine erste Seite und eine von der ersten Seite entgegengesetzte zweite Seite aufweist;
einen Fluiddurchgang, durch den das Fluid zwischen der ersten Seite und der zweiten Seite an oder nahe einer Endspitze des Flügels hindurchfließen kann; und
einen Ventilkörper, der an dem Flügel zum selektiven Öffnen und Schließen des Fluiddurchgangs angebracht ist;
wobei der Ventilkörper ein Ventil aufweist, das in einer Position zum Schließen des Fluiddurchgangs angeordnet ist, sowie eine Feder, um das Ventil normalerweise in Richtung zum Schließen des Fluiddurchgangs zu spannen, wobei das Ventil und die Feder integral ausgebildet sind;
wobei die Anordnung derart ist, dass dann, wenn sich das drehbare Element in einer ersten Richtung dreht, das Ventil den Fluiddurchgang entgegen der Spannung der Feder unter dem Druck des Fluids auf die erste Seite des Flügels öffnet, dass dann, wenn das drehbare Element die Drehung stoppt, das Ventil den Fluiddurchgang unter der Spannung der Feder sofort schließt, und dass dann, wenn sich das drehbare Element in einer zweiten Richtung dreht, das Ventil den Fluiddurchgang unter der Spannung der Feder und dem Druck des Fluids auf die zweite Seite des Flügels geschlossen hält.

Der Ventilkörper, der an dem Flügel zum selektiven Öffnen und Schließen des Fluiddurchgangs angebracht ist, umfasst das Ventil, das in der Position zum Schließen des Fluiddurchgangs angeordnet ist, sowie die Feder, um das Ventil normalerweise in Schließrichtung des Fluiddurchgangs vorzuspannen. Das Ventil und die Feder sind integral ausgebildet. Wenn daher das drehbare Element die Drehung in der ersten Richtung stoppt, d. h. einer Leerlaufrichtung ohne Drehmomenterzeugung, wird das Ventil, unter der Vorspannung der Feder, automatisch gegen eine Seite des Flügels gedrückt. Daher wird der Fluiddurchgang, der offen gewesen ist, sofort geschlossen. Wenn sich anschließend das drehbare Element in der zweiten Richtung zu drehen beginnt, d. h. einer Dämpfrichtung zur Dreh momenterzeugung, erzeugt der Drehdämpfer sofort ein hohes Drehmoment in der Fluidkammer, um hierdurch schnell eine Dämpfwirkung aufzubauen.

Der Ventilkörper, der aus dem Ventil und der Feder, die integral miteinander ausgebildet sind, aufgebaut ist, hat eine einfache Struktur. Auch wenn der Drehdämpfer klein bemessen ist und der Spalt zwischen dem Flügel und der Innenumfangsfläche der Fluidkammer klein ist, kann der Ventilkörper mit der Federfunktion leicht in dem Spalt installiert werden. Der Drehdämpfer kann leicht zusammengebaut werden und kann mit stark reduzierten Kosten hergestellt werden, da die Teilezahl des Drehdämpfers stark reduziert ist.

Bevorzugt ist der Ventilkörper aus federndem Material hergestellt. Da hat der Ventilkörper selbst eine einfache Struktur, was den Drehdämpfer preisgünstig macht.

Das federnde Material kann ein nichtmetallisches Federmaterial aufweisen, wie etwa Gummi, Kunststoff oder dergleichen. Daher kann der Ventilkörper einfach hergestellt werden und hat den Vorteil stark nichtmagnetischer und korrosionsbeständiger Eigenschaften.

Alternativ kann das federnde Material ein Metallfedermaterial aufweisen, wie etwa Stahl, Kupferlegierung oder dergleichen. Der so aufgebaute Ventilkörper ermöglicht, dass die Feder eine starke Spannkraft erzeugt. Wenn der Federkörper aus Federstahl hergestellt ist, das einen großen Elastizitätsmodul aufweist, ist der Ventilkörper hochelastisch und ist ermüdungs- und kriechbeständig. Wenn der Ventilkörper aus rostfreiem Stahl hergestellt ist, dann hat er den Vorteil hoher Wärmebeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Wenn der Ventilkörper aus Kupferlegierung für Federn hergestellt ist, dann hat er den Vorteil hoch nichtmagnetischer und korrosionsbeständiger Eigenschaft.

Bevorzugt weist der Ventilkörper eine Blattfeder auf. Der Ventilkörper in der Form einer Blattfeder ist in der Lage, den Widerstand von Fluid, d. h. den Fluiddruck, mit einer großen Fläche abzufangen. Wenn daher das drehbare Element in der ersten Richtung dreht, d. h. in der Leerlaufrichtung, wird der Fluiddurchgang leicht geöffnet, was das erzeugte Drehmoment innerhalb einer kurzen Zeitdauer leicht absenkt.

Bevorzugt weist der Flügel einen sich axial erstreckenden Schlitz auf, der in seiner Endspitze durch eine erste Wandfläche, eine der ersten Wandfläche gegenüberliegende zweite Wandfläche sowie eine Bodenfläche, die die erste Wandfläche mit der zweiten Wandfläche verbindet, definiert ist, wobei der Ventilkörper in den Schlitz lösbar eingesetzt ist, wobei sich das in den Schlitz eingesetzte Ventil quer über den Fluiddurchgang erstreckt, um den Fluiddurchgang zu blockieren, und zumindest einen Abschnitt aufweist, der gegen die erste Wandfläche gehalten ist, wobei die Feder eine von dem Ventil abstehende erste Verlängerung, einen von der ersten Verlängerung abstehenden gekrümmten Abschnitt sowie eine von dem gekrümmten Abschnitt abstehende zweite Verlängerung aufweist, wobei die Anordnung derart ist, dass die Feder eine Spannkraft auf das Ventil in einer Richtung zum Schließen des Fluiddurchgangs ausübt, wenn auf den gekrümmten Abschnitt eine Last ausgeübt wird.

Obwohl der Ventilkörper aus einem Einzelmaterial hergestellt ist, kann er mit einer Federfunktion versehen sein, um das Ventil in Schließrichtung des Fluiddurchgangs vorzuspannen, so dass sich eine separate Feder erübrigt. Der Ventilkörper mit der Federfunktion kann somit strukturell besonders einfach hergestellt werden. Die Stelle, wo der Ventilkörper installiert wird, kann einfach hergestellt werden, indem der axial erstreckende konkave Abschnitt, z. B. ein Schlitz, in der Endspitze des Flügels ausgebildet wird. Der Ventilkörper, der eine sehr einfache Struktur hat, kann leicht in den Schlitz eingesetzt werden, in dem beide Zungenabschnitte einfach zusammengedrückt werden, d. h. das Ventil oder die erste Verlängerung der Feder und die zweite Verlängerung aufeinander zugedrückt und diese in den Schlitz eingesetzt werden. Auch wenn der Spalt zwischen dem drehbaren Element und der Innenumfangsfläche der Fluidkammer wegen der Größenreduktion des Drehdämpfers klein ist, kann der Drehdämpfer leicht zusammengebaut werden.

Bevorzugt ist der Fluiddurchgang zwischen der Endspitze des Flügels und der Innenumfangsfläche der Fluidkammer definiert, wobei sich das Ventil radial nach außen erstreckt und seine Endspitze gegen die Innenumfangsfläche der Fluidkammer gehalten wird.

Wenn sich das drehbare Element in der ersten Richtung dreht, d. h. in der Leerlaufrichtung, nimmt das Ventil den Druck des Fluids an der ersten Seite auf, so dass der Ventilkörper von der ersten Wandfläche wegverlagert wird, und sich der Fluiddurchgang öffnet. Wenn die Drehung des drehbaren Elements stoppt, wird der verlagerte Ventilkörper sofort in engen Kontakt mit der ersten Wandfläche gebracht, und zwar unter der Vorspannung des Ventils oder der ersten Verlängerung, wodurch der Fluiddurchgang sofort schließt. Wenn sich danach das drehbare Element in der zweiten Richtung dreht, d. h. der Dämpfrichtung zum Erzeugen eines Drehmoments, erzeugt der Drehdämpfer ein hohes Drehmoment in der Fluidkammer, um schnell eine Dämpfwirkung aufzubauen.

Bevorzugt hat das Ventil zwischen der Endspitze des Flügels und der Innenumfangsfläche der Fluidkammer eine Rippe oder Leiste, die den Raum füllt, der als der Fluiddurchgang dient. Wenn sich das drehbare Element in der ersten Richtung dreht, d. h. in der Leerlaufrichtung, wird der Ventilkörper sofort von der ersten Wandfläche weg versetzt, wodurch sich der Fluiddurchgang öffnet, da das Ventil den Fluiddruck an der ersten Seite sicher abfängt.

Bevorzugt ist die Endspitze des Flügels in Kontakt mit der Innen umfangsfläche der Fluidkammer gehalten, und der Fluiddurchgang ist in der Endspitze des Flügels definiert. Da es für den Ventilkörper ausreicht, eine ausreichende Länge zu haben, um den Fluiddurchgang an seinem Ventil zu verschließen, kann die Dimensionsgenauigkeit des Ventilkörpers gering sein.

Bevorzugt hat die zweite Verlängerung ein Ende zum Begrenzen eines Bewegungsbereichs des Ventils, wenn das Ventil von der ersten Wandfläche weg versetzt ist und den Fluiddurchgang öffnet. Insofern der Bewegungsbereich des Ventils stark eingeschränkt ist, ist auch eine elastische Verformung der Feder in ihrer Spannrichtung entgegengesetzten Richtung stark eingeschränkt. Demzufolge unterliegt die Feder im Wesentlichen keinerlei elastischer Ermüdung, wenn der Drehdämpfer über eine lange Zeitdauer benutzt wird.

Bevorzugt hat das Ventil eine Kanten-, Linien- oder Scheiteldichtfunktion. Wenn sich das drehbare Element in der zweiten Richtung dreht, d. h. in der Dämpfrichtung, werden das Ventil und die Innenumfangsfläche der Fluidkammer in engem Kontakt miteinander gehalten. Daher ist der Fluidfluss aus dem Bereich, wo das Ventil und die Innenumfangsfläche der Fluidkammer in engem Kontakt miteinander gehalten sind, vollständig eingeschränkt. Der Drehdämpfer ist somit in der Lage, bei Drehung in der Dämpfrichtung eine starke Dämpfkraft zu erzeugen. Der Begriff "Scheiteldichtfunktion" bezieht sich auf eine Funktion für die Druckaufnahmefläche des Ventils, den Fluiddruck abzufangen, um hierdurch den Ventilkörper zu der Innenumfangsfläche der Fluidkammer zu drücken, um die Endspitze des Ventils gegen die Innenumfangsfläche der Fluidkammer zu pressen.

Die obigen und anderen Ziele und Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, die lediglich bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellen.

Fig. 1 ist eine Perspektivansicht eines Drehdämpfers nach einer ersten Ausführung;

Fig. 2A ist eine Vorderansicht eines Ventilkörpers des in Fig. 1 gezeigten Drehdämpfers;

Fig. 2B ist eine Seitenansicht des in Fig. 2A gezeigten Ventilkörpers;

Fig. 3 ist eine Draufsicht eines drehbaren Elements mit Flügeln des in Fig. 1 gezeigten Drehdämpfers;

Fig. 4A ist eine Seitenansicht des Fig. 1 gezeigten Drehdämpfers;

Fig. 4B ist eine Querschnittsansicht entlang Linie IVB-IVB von Fig. 4A;

Fig. 4C ist eine Querschnittsansicht entlang Linie IVC-IVC von Fig. 4B;

Fig. 5 ist eine vergrößerte Detailquerschnittsansicht des Fig. 1 gezeigten Drehdämpfers;

Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht eines Drehdämpfers, der eine Modifikation des Ventilkörpers des in Fig. 1 gezeigten Drehdämpfers enthält;

Fig. 7A ist eine Vorderansicht des in Fig. 6 gezeigten modifizierten Ventilkörpers;

Fig. 7B ist eine Seitenansicht des in Fig. 7A gezeigten modifizierten Ventilkörpers;

Fig. 8 ist eine Perspektivansicht eines Drehdämpfers nach einer zweiten Ausführung;

Fig. 9A ist eine Vorderansicht des Ventilkörpers des in Fig. 8 gezeigten Drehdämpfers;

Fig. 9B ist eine Seitenansicht des in Fig. 9A gezeigten Ventilkörpers;

Fig. 10 ist eine Querschnittsansicht entlang Linie X-X von Fig. 9A;

Fig. 11 ist eine Querschnittsansicht des Drehdämpfers, in dem der in Fig. 9A gezeigte Ventilkörper in einen Schlitz in einem Flügel eingesetzt ist;

Fig. 12 ist eine Querschnittsansicht und zeigt die Betriebsweise des in Fig. 9A gezeigten Ventilkörpers, wenn das drehbare Element des Drehdämpfers nach der zweiten Ausführung im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird;

Fig. 13 ist eine Querschnittsansicht und zeigt die Betriebsweise des in Fig. 9A gezeigten Ventilkörpers, wenn das drehbare Element des Drehdämpfers nach der zweiten Ausführung im Uhrzeigersinn gedreht wird;

Fig. 14 ist eine Querschnittsansicht eines Drehdämpfers nach einer dritten Ausführung, wobei ein Ventilkörper in einen Schlitz in einem Flügel eingesetzt ist;

Fig. 15A ist eine Querschnittsansicht eines Ventilkörpers eines Dreh dämpfers nach einer vierten Ausführung;

Fig. 15B ist eine Querschnittsansicht des Drehdämpfers, worin der in Fig. 15A gezeigte Ventilkörper in einen Schlitz in einem Flügel eingesetzt ist;

Fig. 16A ist eine Querschnittsansicht eines anderen Ventilkörpers zur Verwendung in dem Drehdämpfer nach der vierten Ausführung;

Fig. 16B ist eine Querschnittsansicht des Drehdämpfers, wobei der in Fig. 16A gezeigte Ventilkörper in einen Schlitz in einem Flügel eingesetzt ist;

Fig. 17 ist eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht, die einen Ventilkörper mit einer Scheiteldichtfunktion zeigt, zur Verwendung in einem Drehdämpfer nach einer fünften Ausführung;

Fig. 18 ist eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht, die einen ersten modifizierten Ventilkörper mit einer Scheiteldichtfunktion zeigt, zur Verwendung in dem Drehdämpfer nach der fünften Ausführung;

Fig. 19 ist eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht, die einen zweiten modifizierten Ventilkörper mit einer Scheiteldichtfunktion zeigt, zur Verwendung in dem Drehdämpfer nach der fünften Ausführung;

Fig. 20 ist eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen Drehdämpfers;

Fig. 21 ist eine Querschnittsansicht eines anderen herkömmlichen Drehdämpfers;

Fig. 22 ist eine Querschnittsansicht eines noch weiteren herkömmlichen Drehdämpfers.

Die Fig. 1 bis 7A, 7B zeigen einen Drehdämpfer nach einer ersten Ausführung. Die Fig. 8 bis 13 zeigen einen Drehdämpfer nach einer zweiten Ausführung. Fig. 14 zeigt einen Drehdämpfer nach einer dritten Ausführung. Fig. 15A, 15B und 16A und 16B zeigen einen Drehdämpfer nach einer vierten Ausführung. Fig. 17 bis 19 zeigen einen Drehdämpfer nach einer fünften Ausführung.

Zuerst wird der Drehdämpfer nach der ersten Ausführung anhand der Fig. 1 bis 7A, 7B beschrieben.

Wie in den Fig. 4A bis 4C gezeigt, besitzt ein Drehdämpfer 1 nach der ersten Ausführung ein Gehäuse 2 mit einer Fluidkammer 3, die mit einem hochviskosen Fluid 4 gefüllt ist, wie etwa Silikonöl oder dergleichen, sowie ein drehbares Element 5 mit einer in der Fluidkammer 3 angeordneten Basis 6 und einem aus der Fluidkammer 3 vorstehenden Schaft 7. Der Schaft 7 ist direkt mit einer Welle der Drehklappe, der Drehtüre oder dergleichen verbunden.

Das Gehäuse 2 hat ein geschlossenes Ende 8, das als Seitenwand der Fluidkammer 3 dient. Das geschlossene Ende 8 weist eine Lagervertiefung 9 auf, die zentral in einer zur Fluidkammer 3 weisenden Seite davon definiert ist. Das Gehäuse 2 hat ein offenes Ende 10, das dem geschlossenen Ende 8 gegenüberliegt. Eine Endkappe 13 ist fest in das offene Ende 10 eingesetzt, wobei eine Drucktrennwand 11 und ein O-Ring 12 zwischen der Endkappe 12 und der Fluidkammer 3 angeordnet sind. Die Drucktrennwand 11 dient als entgegengesetzte Seitenwand der Fluidkammer 3.

Die Basis 6 des drehbaren Elements 5 enthält einen Vorsprung 6', der an einem freien Ende davon von dem Schaft 7 entfernt angeordnet und in die Lagervertiefung 9 drehbar eingesetzt ist. Der Schaft 7 des drehbaren Elements 5 ist in den Lageröffnungen 14, 15 drehbar gelagert, die zentral in der Trennwand 11 bzw. der Endkappe 13 definiert sind. Daher ist das drehbare Element 5 in dem Gehäuse 2 relativ zu dem Gehäuse 2 drehbar gelagert.

Wie in Fig. 4C gezeigt, besitzt der Drehdämpfer 1 ein Paar diametral gegenüberliegender Flügel 16, die von der Außenumfangsfläche der Basis 6 zur Innenumfangsfläche 17 der Fluidkammer 3 radial nach außen vorstehen. Da die Flügel 16 und verschiedene damit kombinierte Komponenten zueinander jeweils identisch sind, wird nur einer der Flügel 16 und die ihm zugeordneten Komponenten beschrieben.

Wie in den Fig. 1 und 3 gezeigt, enthält der Flügel 16 in seiner Endspitze einen Schlitz 18, der sich in Absicht des drehbaren Elements 5 erstreckt. Der Schlitz 18 ist durch eine erste Wandfläche 19, eine zweite Wandfläche 20, die der ersten Wandfläche 19 mit Abstand gegenüberliegt, sowie eine Bodenfläche 21, die die ersten und zweiten Wandflächen 19, 20 verbindet, definiert.

Wie in den Fig. 2A und 2B gezeigt, umfasst ein Ventilkörper 22, der mit jedem der Flügel 16 kombiniert ist, ein Ventil 23 und eine Feder 24, die integral aus einem einzelnen federnden Material geformt sind. Der Ventilkörper 22 ist in den Schlitz 18 entfernbar eingesetzt. In der vorliegenden Ausführung kann der Ventilkörper 22 durch integralen Kunststoffguss leicht geformt werden. Der aus Kunststoff hergestellte Ventilkörper 22 hat den Vorteil hoch nichtmagnetischer und korrosionsbeständiger Eigenschaften. Der Ventilkörper 22 dient dazu, einen Fluiddurchgang zu öffnen und zu schließen, der eine Bewegung des viskosen Fluids 4 zwischen einer ersten Seite 35 und einer zweiten Seite 36 des Flügels 16 gestattet, wie später beschrieben.

Wie in den Fig. 2A und 2B gezeigt, besitzt die Feder 24 eine erste Verlängerung 25, die von dem Ventil 23 nach unten absteht, einen gekrümmten Abschnitt 26, der von dem Ende der ersten Verlängerung 25 weggebogen ist, sowie eine zweite Verlängerung 27, die von dem Ende des gekrümmten Abschnitts 26 nach oben absteht. Die zweite Verlängerung 27 erstreckt sich progressiv von der ersten Verlängerung 25 in Richtung von dem gekrümmten Abschnitt 26 weg. Da jedoch der gekrümmte Abschnitt 26 elastisch ist, kann das Ventil 23 oder die erste Verlängerung 25, die als eine Zunge dient, und die zweite Verlängerung 27, die als andere Zunge dient, aufeinander zugedrückt werden und leicht in den Schlitz 18 eingesetzt werden.

Wenn der Ventilkörper 22 in den Schlitz 18 eingesetzt ist, bleibt der gekrümmte Abschnitt 26 unter der Last in der Nähe der Bodenfläche 21 des Schlitzes 18 gekrümmt. Daher drückt das Ventil 22 oder die erste Verlängerung 25 auf die erste Wandfläche 19 des Schlitzes 18, und die zweite Verlängerung 27 drückt auf die zweite Wandfläche 20 des Schlitzes 18. Die Feder 24 übt eine Spannkraft auf das Ventil 23 in Richtung zum Schließen des ersten Fluiddurchgangs aus, wie später beschrieben.

Wie in Fig. 5 gezeigt, steht die radial äußere Endspitze des Ventils 23 des in den Schlitz 18 eingesetzten Ventilkörpers 22 in Kontakt mit der Innenumfangsfläche 17 der Fluidkammer 3. Wenn sich das drehbare Element 5 in einer ersten Richtung oder Leerlaufrichtung dreht, in Fig. 5 im Gegenuhrzeigersinn, wird das Ventil 23 von der ersten Wandfläche 19 unter dem Druck des Viskofluids 4 von einer Seite 35 des Flügels 16 weg versetzt. Hierbei bilden der erste Fluiddurchgang, ein Spalt zwischen dem Ventilkörper 22 und der ersten Wandfläche 19 des Flügels 16, sowie ein später beschriebener zweiter Fluiddurchgang gemeinsam einen Fluiddurchgang, durch den sich das Viskofluid 4 zwischen der ersten Seite 35 und der zweiten Seite 36 den Ventils 16 hindurchbewegen kann. Wenn sich das drehbare Element 5 in einer zweiten Richtung oder Dämpfrichtung dreht, in Fig. 5 im Uhrzeigersinn, wird der erste Fluiddurchgang durch die Spannkraft der Feder 24 und Druck des Viskofluids 4 von der zweiten Seite 36 her geschlossen, um hierdurch den Fluiddurchgang zu verschließen, der andernfalls eine Durchbewegung des Viskofluids 4 zwischen der ersten Seite 35 und der zweiten Seite 36 erlauben würde.

Der Flügel 16 hat entgegengesetzte erste und zweite Seitenwände 28, 29, die über den Schlitz 18 mit Abstand voneinander angeordnet sind, und an ihren Endspitzen jeweilige Vertiefungen 30, 31 aufweisen. Der Ventilkörper 22 besitzt Vertiefungen 32, 33, die in der ersten Verlängerung 25 und freien Enden der zweiten Verlängerung 27 definiert sind. Der erste Fluiddurchgang für den Durchtritt des Viskofluids 4 ist durch die Vertiefungen 30 in der Endspitze der ersten Seitenwand 28, die die Seite 19 oder den Spalt zwischen der Endspitze der ersten Seitenwand 28 und der Innenumfangsfläche 17 aufweist, sowie die Vertiefungen 32 in der ersten Verlängerung 25 definiert. Der zweite Fluiddurchgang für den Durchtritt des Viskofluids 4 ist durch die Vertiefungen 31 in der Endspitze der zweiten Seitenwand 29, die die Seite 20 oder den Spalt zwischen der Endspitze der zweiten Seitenwand 29 und der Innenumfangsfläche 17 aufweist, und den Vertiefungen 33 in dem freien Ende der zweiten Verlängerung 27 definiert.

Die Fig. 6, 7A, 7B zeigen eine Modifikation des Ventilkörpers 22 des in Fig. 1 gezeigten Drehdämpfers. Wie in den Fig. 6 und 7A, 7B gezeigt, ist der modifizierte Ventilkörper 22 dem Ventilkörper 22 der ersten Ausführung (siehe Fig. 2A, 2B und 5) ähnlich, außer dass die zweite Verlängerung 27' kürzer ist als die zweite Verlängerung 27 des Ventilkörpers 22 der ersten Ausführung. Wenn der modifizierte Ventilkörper 22 in den Schlitz 18 eingesetzt wird, bleibt der gekrümmte Abschnitt 26 unter einer Last in der Nähe der Bodenfläche 21 des Schlitzes 18 gekrümmt. Daher drückt das Ventil 23 oder die erste Verlängerung 25 auf die erste Wandfläche 19 des Schlitzes 18, und die zweite Verlängerung 27' drückt auf die zweite Wandfläche 20 des Schlitzes 18. Die Feder 24 übt eine Spannkraft auf das Ventil 23 in Richtung zum Schließen des ersten Fluiddurchgangs aus. Wenn sich das drehbare Element 5 in Fig. 6 in Gegenuhrzeigerrichtung dreht, wird das Ventil 23 verformt, bis es an die Endspitze der zweiten Seitenwand 29 angreift. Der zweite Fluiddurchgang ist durch die Vertiefungen 31 definiert. Der modifizierte Ventilkörper 22 benötigt keine Vertiefungen entsprechend den Vertiefungen 33 im freien Ende der zweiten Verlängerung 27'.

Nun wird der Drehdämpfer nach der zweiten Ausführung anhand der Fig. 8 bis 13 beschrieben.

Wie in den Fig. 8 bis 11 gezeigt, ist der Drehdämpfer der zweiten Ausführung ähnlich dem Drehdämpfer der ersten Ausführung, außer dass der Ventilkörper 23 eine seitlich davon abstehende Rippe oder Leiste 34 aufweist. Die Rippe 34 füllt den Raum zwischen der Endspitze der ersten Seitenwand 28 und der Innenumfangsfläche 17 der Fluidkammer 3. Die Feder 24 des Ventilkörpers 22 der zweiten Ausführung ist strukturell identisch mit der Feder 24 des Ventilkörpers 22 der ersten Ausführung und der Feder des modifizierten Ventilkörpers 22. Jene Teile der Feder 24 des Ventilkörpers 22 der zweiten Ausführung, die zu jenen der Feder 24 der ersten Ausführung und der Feder des modifizierten Ventilkörpers 22 identisch sind, sind mit identischen Bezugszahlen versehen und werden im Detail nicht weiter beschrieben.

Wenn, wie in Fig. 12 gezeigt, sich der Drehdämpfer 5 in Gegenuhr zeigerrichtung dreht, wie mit dem Pfeil A angegeben, wird das Ventil 23 mit der Rippe 34 in Uhrzeigerrichtung elastisch verformt, d. h. entgegen der mit dem Pfeil A angegebenen Richtung, bis der von der Rippe 34 entfernte Abschnitt des Ventils 23 an die Endspitze der zweiten Verlängerung 27 angreift, unter dem Widerstand des in die Fluidkammer 3 gefüllten Viskofluids 4 auf die erste Seite 35, entgegen der Spannkraft der Feder 24 zur ersten Wandfläche 19 hin. Insbesondere wenn sich das Drehelement 5 in der mit dem Pfeil A angegebenen Richtung dreht, nimmt die Rippe 34 direkt den Widerstand des in die Fluidkammer 3 gefüllten Viskofluids 4 auf der ersten Seite 35 auf, und das Ventil 23, außer die Rippe 34, nimmt den Widerstand des Viskofluids 4 auf, das in der mit dem Pfeil B durch die Vertiefungen 30 in der Endspitze der ersten Seitenwand 28 fließt. Daher wird das Ventil 23, entgegen der mit dem Pfeil A angegebenen Richtung, im Uhrzeigersinn schnell elastisch verformt.

Da das Ventil 23 elastisch verformt wird, wird die erste Verlängerung 25 der Feder 24, die die Vertiefungen 32 aufweist, sofort außer Kontakt mit der ersten Wandfläche 19 gebracht, um hierdurch den ersten Fluiddurchgang, der durch die Vertiefungen 30, 32 definiert ist, schnell zu öffnen. Das Viskofluid 4 fließt von der ersten Fluidkammer 3 an der ersten Seite 35 durch den ersten Fluiddurchgang, und fließt dann in der mit dem Pfeil C angegebenen Richtung durch den zweiten Fluiddurchgang, der durch die Vertiefungen 33 in der zweiten Verlängerung 27 und die Ver tiefungen 31 in der zweiten Seitenwand 29 definiert ist, in die Fluidkammer 3 an der zweiten Seite 36. Während sich das drehbare Element 5 im Gegenuhrzeigersinn dreht, d. h. in der Leerlaufrichtung, bewegt sich das in die Fluidkammer 3 gefüllte Viskofluid 4 glattgängig von der ersten Seite 35 zur zweiten Seite 36 durch den Ventilkörper 22, der somit offen ist. Daher erzeugt der Drehdämpfer keine Dämpfwirkung, während sich das drehbare Element 5 in der Leerlaufrichtung dreht.

Wenn die Gegenuhrzeigerdrehung des drehbaren Elements 5 stoppt, springt das elastisch verformte Ventil 23 sofort zurück und in engen Kontakt mit der ersten Wandfläche 19, um die Feder 24 zur ersten Wandfläche 19 hin zu drücken, wie in Fig. 13 gezeigt. Nun ist der Ventilkörper 22 geschlossen, wobei er den ersten Fluiddurchgang sofort schließt, der geöffnet war. Sobald die Drehung des drehbaren Elements 5 in der Leerlaufrichtung stoppt, ist der Drehdämpfer bereit, eine Dämpfwirkung aufzubauen und ist somit totgangfrei. Wenn, wie in Fig. 13 gezeigt, sich das drehbare Element 5 in der mit dem Pfeil D angegebenen Richtung im Uhrzeigersinn dreht, d. h. in Richtung zum Aufbau einer Dämpfwirkung, ist der Ventilkörper 22 bereits beim Beginn der Drehmomenterzeugung geschlossen worden und dreht sich, während die von der ersten Wandfläche 19 entfernte Druckaufnahmefläche 27 des Ventils 23 dem hohen Widerstand des Viskofluids 4 an der zweiten Seite 36 ausgesetzt ist. Demzufolge erzeugt der Drehdämpfer sofort ein hohes Drehmoment in der Fluidkammer 3 und erzeugt schnell einen Dämpfeffekt.

Nun wird ein Drehdämpfer nach einer dritten Ausführung anhand von Fig. 14 beschrieben.

In der dritten Ausführung ist die erste Endspitze der ersten Seitenwand 28 des Flügels 16 mit der Innenumfangsfläche 17 der Fluidkammer 3 gehalten und enthält nahe der Endspitze ein Loch 38. Das Loch 38 dient teilweise als erster Fluiddurchgang. Wie in Fig. 14 gezeigt, genügt, dass das Ventil 23 des Ventilkörpers 22 so positioniert ist, dass es das Loch 38 verschließen kann. Das Ventil 23 des Ventilkörpers 22 kann mit dem Ventil 23 des Ventilkörpers 22, der in den Fig. 5 oder 6 gezeigt ist, identisch sein. Die erste Verlängerung des Ventilkörpers 22 kann auch identisch mit der zweiten Verlängerung 27 des in Fig. 5 gezeigten Ventilkörpers 22 sein oder der zweiten Verlängerung 27' des in Fig. 6 gezeigten Ventilkörpers 22. Die Endspitze des Ventils 23 kann kurz vor der Innenumfangsfläche 17 der Fluidkammer 3 enden. Daher kann der Ventilkörper 22 des Drehdämpfers der dritten Ausführung mit relativ geringer Dimensionsgenauigkeit konstruiert werden.

Nun wird ein Drehdämpfer einer vierten Ausführung anhand der Fig. 15A, 15B und 16A, 16B beschrieben.

Wie in Fig. 15A gezeigt, unterscheidet sich der Ventilkörper 22 des Drehdämpfers der vierten Ausführung von dem in Fig. 10 gezeigten Ventilkörper darin, dass ein zum Ventil 23 hin vorstehender Anschlag 39 an der Feder 24 in der Nähe des freien Endes davon angeordnet ist, d. h. an der zweiten Verlängerung 27 in der Nähe von dessen Endspitze. Wie in Fig. 15B gezeigt, hat der Anschlag 39 die Wirkung, den Bewegungsbereich des Ventils 23 stark einzuschränken, und somit die elastische Verformung der ersten Verlängerung 25 der Feder 24 in der Richtung, die der Spannrichtung der Feder 24 entgegengesetzt ist. Daher ist die Feder 24 im Wesentlichen frei von elastischer Ermüdung, auch wenn der Drehdämpfer über eine lange Zeitdauer benutzt wird.

Fig. 16A zeigt im Querschnitt einen anderen Ventilkörper 22 zur Verwendung in dem Drehdämpfer der vierten Ausführung. Der in Fig. 16A gezeigte Ventilkörper 22 unterscheidet sich von dem in Fig. 10 gezeigten Ventilkörper 22 darin, dass er eine dritte Verlängerung 40 aufweist, die mit dem freien Ende der Feder 24 einstückig ist, d. h. der Endspitze der zweiten Verlängerung 27, und von dem Ventil 23 weggebogen ist. Wenn der Drehdämpfer zusammengebaut wird, indem der Ventilkörper 22 in den Schlitz 18 eingesetzt wird, wie in Fig. 16B gezeigt, wird die dritte Verlängerung 40 lose in ein Loch 41 eingesetzt, das in der zweiten Seiten wand 29 definiert ist, mit radialem Spiel um die dritte Verlängerung 40 herum. Die in das Loch 41 eingesetzte dritte Verlängerung 40 verhindert, dass sich der Ventilkörper 22 aus dem Schlitz 18 unbeabsichtigt löst, wenn der Drehdämpfer zusammengebaut wird.

Wenn in den obigen Ausführungen der Ventilkörper 22 die Form einer Blattfeder hat, dann hat das Ventil 23 ein große Fläche zur Aufnahme des Widerstands des Fluids in der Fluidkammer 3. Demzufolge ist die Blattfederform des Ventilkörpers 22 vorteilhaft darin, dass er den Fluiddurchgang leicht öffnen kann, wenn der Drehdämpfer in Richtung zum Öffnen einer Klappe gedreht wird, mit der der Drehdämpfer gekoppelt ist.

Nun wird eine Kanten- oder Scheiteldichtfunktion, die der Ventilkörper eines Drehdämpfers einer fünften Ausführung hat, anhand der Fig. 17 bis 19 beschrieben.

Fig. 17 zeigt einen Ventilkörper 22 mit einem Ventil 23, das eine zur ersten Verlängerung 25 einwärts geneigte Druckaufnahmefläche 37 aufweist. Wenn sich das drehbare Element 5 in Uhrzeigerrichtung dreht, nimmt die schräge Druckaufnahmefläche 37 einen Innendruck P des in die Fluidkammer 3 gefüllten Viskofluids 4 an der zweiten Seite 36 auf, wobei der Innendruck P orthogonal auf die schräge Druckaufnahmefläche 37 einwirkt, wie mit den Pfeilen angegeben. Der Innendruck P teilt sich eine Komponente P1 und eine Komponente P2, die in jeweils zueinander orthogonalen Richtungen wirken. Die Komponente P2 hat die Wirkung, den Ventilkörper 22 zur Innenumfangsfläche 17 der Fluidkammer 3 hin anzu heben, um die Endspitze des Ventils 23 gegen die Innenumfangsfläche 17 zu drücken. Daher sind das Ventil 23 und die Innenumfangsfläche 17 vollständig gegeneinander abgedichtet, was zu einer Scheiteldichtfunktion führt.

Fig. 18 zeigt einen ersten modifizierten Ventilkörper 22 mit einer Scheiteldichtfunktion. Der erste modifizierte Ventilkörper 22 enthält ein Ventil 23 mit einer unteren Flachseite 23', die durch die Vertiefungen 32 in der ersten Verlängerung 25 definiert ist. Die untere Flachseite 23' umfasst eine Flachseite, die durch eine große Breite A1 groß gemacht ist, obwohl die große Flachseite auch anders erzeugt werden kann als durch die große Breite A1. Der Ventilkörper 22 enthält eine zweite Verlängerung 27 mit einer oberen Flachseite 27", die durch die Vertiefungen 33 in der zweiten Verlängerung 27 definiert ist. Die obere Flachseite 27" umfasst eine Flachseite, die durch eine kleine Breite A2 klein gemacht ist, obwohl die kleine Flachseite auch anders hergestellt werden kann als durch die kleine Breite A2. Wenn sich das drehbare Element 5 in Uhrzeigerrichtung dreht, wird, da der Innendruck des Viskofluids auf die rechte Seite des Ventilkörpers 22 gleichermaßen auf alle Flächen des Ventilkörpers 22 wirkt, der Ventilkörper 22 zur Innenumfangsfläche 17 der Fluidkammer 3 hin angehoben, und zwar aufgrund der Differenz zwischen der Druckkraft, die auf die große Flachseite 23' in Richtung zur Innenumfangsfläche 17 hin ausgeübt wird, und der Druckkraft, die auf die kleine Flachseite 27" in Richtung von der Innenumfangsfläche 17 weg ausgeübt wird, und wodurch das Ventil 23 und die Innenumfangsfläche 17 vollständig voneinander abgedichtet sind. Insbesondere sind das Ventil 23 und die Innenumfangsfläche 17 vollständig gegeneinander abgedichtet wegen der Differenz zwischen der Fläche der großen Flachseite 23' und der Fläche der kleinen Flachseite 27", d. h. der Differenz zwischen (der Breite A1 der großen Flachseite 23' × der Länge der großen Flachseite 23' × dem Innendruck P) und (der Breite A2 der kleinen Flachseite 27" × der Länge der kleinen Flachseite 27" × dem Innendruck P).

Fig. 19 zeigt einen zweiten modifizierten Ventilkörper 22 mit einer Scheiteldichtfunktion. Der Flügel 16 hat eine erste Wandfläche 19, die nach links geneigt ist, und der zweite modifizierte Ventilkörper 22 enthält eine erste Verlängerung 24 mit einer linken Seite, die in Kontakt mit der ersten Wandfläche 19 geneigt ist und einer rechten Seite, die sich im Wesentlichen vertikal erstreckt. Da der Innendruck P des Viskofluids zur rechten Seite des Ventilkörpers 22 gleichermaßen auf alle Flächen des Ventilkörpers 22 einwirkt, wirkt auch der Innendruck P des Viskofluids gleichermaßen auf die im Wesentlichen vertikale rechte Seite der ersten Verlängerung, wie in Fig. 19 gezeigt. Der Innendruck P wird geteilt in eine Komponente P1, die orthogonal auf die erste Wandfläche 19 einwirkt, und eine Komponente P2, die parallel zur ersten Wandfläche 19 einwirkt. Die Komponente P2 hat die Wirkung, den Ventilkörper 22 zur Innen umfangsfläche 17 der Fluidkammer 3 anzuheben, wobei sie die Endspitze des Ventils 23 gegen die Innenumfangsfläche 17 presst. Daher sind das Ventil 23 und die Innenumfangsfläche 17 vollständig gegeneinander abgedichtet, was zu einer Scheiteldichtfunktion führt.

In der obigen Beschreibung der Scheiteldichtfunktion sind solche Kräfte, die relativ große Wirkungen haben, als Kräfte herausgestellt worden, die den Ventilkörper 22 zur Innenumfangsfläche 17 hin pressen. Jedoch wirken verschiedene Kräfte von dem Viskofluid auf alle Oberflächen des Ventilkörpers 22, und der Differenzdruck, der sich aus diesen einwirkenden Kräften ergibt, presst den Ventilkörper 22 zur Innenumfangsfläche 17 hin.

Totgangfreie Drehdämpfer der vorliegenden Ausführungen enthalten einen Ventilkörper zum Öffnen und Schließen des Fluiddurchgangs, wobei der Ventilkörper das Ventil und die Feder aufweist, die integral miteinander ausgebildet sind. Die Teilezahl des Ventilkörpers ist stark reduziert, und der Ventilkörper ist strukturell einfach. Der Ventilkörper mit der Federfunktion kann leicht in dem Spalt oder Schlitz in dem Flügel montiert werden, der relativ klein bemessen ist, wenn der Drehdämpfer klein bemessen ist. Daher kann der Drehdämpfer mit reduzierten Kosten hergestellt werden.

Drehdämpfer 1, der ein Gehäuse 2 mit einer mit Fluid 4 gefüllten Fluidkammer 3, ein drehbares Element 5, das in der Fluidkammer 3 zu dem Gehäuse 2 relativ drehbar angeordnet ist, einen Flügel 16, der an einer Außenumfangsfläche des drehbaren Elements 5 angeordnet ist und in axialer Richtung davon absteht, aufweist, wobei der Flügel 16 zu einer Innenumfangsfläche 17 der Fluidkammer 2 vorsteht und eine erste Seite 35 und eine von der ersten Seite 35 abgelegene zweite Seite 36 aufweist, einen Fluiddurchgang 30, 32; 31, 33, um den Fluidfluss zwischen der ersten Seite 35 und der zweiten Seite 36 an oder nahe einer Endspitze des Flügels 16 zu erlauben, sowie einen Ventilkörper 22, der an dem Flügel 16 zum selektiven Öffnen und Schließen des Fluiddurchgangs 30, 32; 31, 33 angebracht ist. Der Ventilkörper 22 umfasst ein Ventil 23, das in einer Position zum Schließen des Fluiddurchgangs angeordnet ist, sowie eine Feder 24, um das Ventil 23 normalerweise in Schließrichtung des Fluiddurchgangs 30, 32; 31, 33 zu spannen. Das Ventil 23 und die Feder 24 sind integral ausgebildet. Wenn sich das drehbare Element 5 in einer ersten Richtung A dreht, öffnet das Ventil 23 den Fluiddurchgang 30, 32; 31, 33 entgegen der Spannung der Feder 24 unter dem Druck des Fluids 4 auf die erste Seite 35 des Flügels 16. Wenn das drehbare Element 5 die Drehung stoppt, verschließt das Ventil 23 sofort den Fluiddurchgang 30, 32; 31, 33 unter der Spannung der Feder 24. Wenn sich das drehbare Element 5 in einer zweiten Richtung D dreht, hält das Ventil 23 den Fluid durchgang 30, 32; 31, 33 unter der Spannung der Feder 24 und dem Druck des Fluids 4 auf die zweite Seite 36 des Flügels 16 geschlossen.

Claims

1. Drehdämpfer, umfassend:
ein Gehäuse (2), das eine mit Fluid (4) gefüllte Fluidkammer (3) auf weist;
ein drehbares Element (5), das in der Fluidkammer (3) relativ zu dem Gehäuse (2) drehbar angeordnet ist;
einen Flügel (16), der an einer Außenumfangsfläche des drehbaren Elements (5) angeordnet ist und davon in axialer Richtung absteht,
wobei der Flügel (16) zu einer Innenumfangsfläche (17) der Fluid kammer (3) vorsteht und eine erste Seite (35) und eine von der ersten Seite (35) entgegengesetzte zweite Seite (36) aufweist;
einen Fluiddurchgang (30, 32; 31, 33), durch den das Fluid (4) zwi schen der ersten Seite (35) und der zweiten Seite (36) an oder nahe einer Endspitze des Flügels (16) hindurchfließen kann; und
einen Ventilkörper (22), der an dem Flügel (16) zum selektiven Öffnen und Schließen des Fluiddurchgangs (30, 32; 31, 33) ange bracht ist;
wobei der Ventilkörper (22) ein Ventil (23) aufweist, das in einer Position zum Schließen des Fluiddurchgangs (30, 32; 31, 33) angeordnet ist, sowie eine Feder (24), um das Ventil (23) norma lerweise in Richtung zum Schließen des Fluiddurchgangs (30, 32; 31, 33) zu spannen, wobei das Ventil (23) und die Feder (24) integral ausgebildet sind;
wobei die Anordnung derart ist, dass dann, wenn sich das drehbare Element (5) in einer ersten Richtung (A) dreht, das Ventil (23) den Fluiddurchgang (30, 32; 31, 33) entgegen der Spannung der Feder (24) unter dem Druck des Fluids (4) auf die erste Seite (35) des Flügels (16) öffnet, dass dann, wenn das drehbare Element (5) die Drehung stoppt, das Ventil (23) den Fluiddurchgang (30, 32; 31, 33) unter der Spannung der Feder (24) sofort schließt, und dass dann, wenn sich das drehbare Element (5) in einer zweiten Richtung (D) dreht, das Ventil (23) den Fluiddurchgang (30, 32; 31, 33) unter der Spannung der Feder (24) und dem Druck des Fluids auf die zweite Seite (36) des Flügels (16) geschlossen hält.

2. Drehdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (22) aus federndem Material hergestellt ist.

3. Drehdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das federnde Material ein nicht- metallisches Federmaterial aufweist.

4. Drehdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das federnde Material ein Metallfeder material aufweist.

5. Drehdämpfer nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (22) eine Blattfeder aufweist.

6. Drehdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügel (16) einen sich axial er streckenden Schlitz (18) aufweist, der in seiner Endspitze durch eine erste Wandfläche (19), eine der ersten Wandfläche (19) gegen überliegende zweite Wandfläche (20) sowie eine Bodenfläche (21), die die erste Wandfläche (19) mit der zweiten Wandfläche (20) verbindet, definiert ist, wobei der Ventilkörper (22) in den Schlitz (18) lösbar eingesetzt ist, wobei sich das in den Schlitz (18) einge setzte Ventil (23) quer über den Fluiddurchgang erstreckt, um den Fluiddurchgang (30, 32; 31, 33) zu blockieren, und zumindest einen Abschnitt aufweist, der gegen die erste Wandfläche (19) gehalten ist, wobei die Feder (24) eine von dem Ventil (23) abstehende erste Verlängerung (25), einen von der ersten Verlängerung (25) abste henden gekrümmten Abschnitt (26) sowie eine von dem gekrümm ten Abschnitt (26) abstehende zweite Verlängerung (27) aufweist, wobei die Anordnung derart ist, dass die Feder (24) eine Spannkraft auf das Ventil (23) in einer Richtung zum Schließen des Fluiddurch gangs (30, 32; 31, 33) ausübt, wenn auf den gekrümmten Abschnitt (26) eine Last ausgeübt wird.

7. Drehdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluiddurchgang (30, 32; 31, 33) zwischen der Endspitze des Flügels (16) und der Innenumfangsfläche (17) der Fluidkammer (3) definiert ist, wobei sich das Ventil (23) radial nach außen erstreckt und seine Endspitze gegen die Innenumfangsfläche (17) der Fluidkammer (3) gehalten wird.

8. Drehdämpfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (23) eine Rippe (34) auf weist, die den als den Fluiddurchgang (30, 32; 31, 33) dienenden Raum zwischen der Endspitze des Flügels (16) und der Innenum fangsfläche (17) der Fluidkammer (3) füllt.

9. Drehdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Endspitze des Flügels (16) in Kon takt mit der Innenumfangsfläche (17) der Fluidkammer (3) gehalten wird und der Fluiddurchgang (30, 32; 31, 33) durch die Endspitze des Flügels (16) definiert ist.

10. Drehdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Verlängerung (27) ein Ende zum Begrenzen eines Bewegungsbereichs des Ventils (23) aufweist, wenn das Ventil (23) von der ersten Wandfläche (19) weg versetzt ist und den Fluiddurchgang (30, 32; 31, 33) öffnet.

11. Drehdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (23) eine Scheiteldichtfunk tion hat.