DE10332098A1

DE10332098A1 - Dämpfer

Info

Publication number: DE10332098A1
Application number: DE10332098A
Authority: DE
Inventors: Ken Aichi Hayashi
Original assignee: Nifco Inc
Current assignee: Nifco Inc
Priority date: 2002-09-09
Filing date: 2003-07-15
Publication date: 2004-03-18
Also published as: CN1482377A; GB0313579D0; JP4181831B2; JP2004100793A; TW200404129A; GB2392717A; TWI221178B; US20040045398A1

Abstract

Es wird ein Dämpfer beispielsweise für ein Handschuhfach eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt, wobei der Dämpfer ein im Wesentlichen zylindrisches mit einer viskosen Flüssigkeit gefülltes Gehäuse (10), einen rotierbar in dem Gehäuse gelagerten Rotorabschnitt, aus dem Rotorabschnitt herausragende Rotorblattabschnitte (24) und in den Rotorblattabschnitten (24) bereitgestellte deformierbare Abschnitte (38) umfasst. Die deformierbaren Abschnitte (38) dienen dazu, einen Abstand zwischen Enden (24A) der Rotorblattabschnitte (24) und einer inneren Randoberfläche (10A) des Gehäuses (10) abhängig von einem von der viskosen Flüssigkeit ausgeübten Widerstand zu verändern. Die deformierbaren Abschnitte (38) sind derart in den Rotorblattabschnitten (24) bereitgestellt, dass sich die Rotorblattabschnitte (24) abhängig von diesem Widerstand elastisch deformieren können und so den Abstand zwischen den Enden (24A) der Rotorblattabschnitte (24) und der inneren Randoberfläche (10A) des Gehäuses (10) verändern können.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Rotationsdämpfer, wie er beispielsweise für ein Handschuhfach, einen Aschenbecher oder Ähnliches in einem Kraftfahrzeug benutzt wird.
Wie in 8 gezeigt, umfasst ein herkömmlicher Rotationsdämpfer, welcher für ein Handschuhfach, einen Aschenbecher und dergleichen in einem Automobil benutzt wird, einen mit einer viskosen Flüssigkeit wie beispielsweise Silikonöl gefüllten zylindrischen Behälter 100, ein nicht gezeigtes Deckelelement zum Verschließen des Behälters 100 und einen auf einer Achse in dem Behälter 100 drehbar gelagerten Rotor 102.
Der Rotor 102 besteht aus einer zylindrischen Welle 104 und einer Vielzahl von Rotorblattabschnitten 106, welche sich von einer Außenseite der Welle 104 erstrecken. Ein Ende der Welle 104 ragt aus dem Behälter 100 heraus und ist mit einem abzubremsenden Element, beispielsweise einem Deckelelement des Handschuhfachs usw., auf welche eine Bremskraft ausgeübt werden soll, verbunden.
Da der Behälter 100 mit der viskosen Flüssigkeit gefüllt ist, wird ein viskoses Drehmoment durch die viskose Flüssigkeit auf die Rotorblattabschnitte 106 ausgeübt, wenn die Welle 104 rotiert. Die so erzeugte Bremskraft wirkt über die Rotorblattabschnitte 106 und die Welle 104 auf das abzubremsende Element, und das abzubremsende Element bewegt sich somit nur langsam.
Eine bestimmte Art von Rotationsdämpfern ist so ausgestaltet, dass die Bremskraft nur in einer Richtung erzeugt wird, so dass, wenn das abzubremsende Element wie beispielsweise ein Deckelelement geöffnet wird, sich dieses Deckelelement aufgrund der Bremskraft nur langsam öffnet, und es andererseits, wenn das Deckelement ge schlossen wird, mit nur wenig entgegenwirkender Bremskraft einfach geschlossen werden kann.

Beispielsweise ist in der japanischen Patentveröffentlichung (Tokkai) Nr. 06-2727 ein Dämpfer offenbart, bei dem eine Achse eines in einem Behälter eingebauten Rotors zu einer Achse des Behälters versetzt ist. Weiterhin sind Rotorblattabschnitte an dem Rotor derart ausgestaltet, dass sie in eine Richtung geneigt sind und schwenken können, so dass die Rotorblattabschnitte an einer inneren Wand des Behälters entlanggleiten. Wenn der Rotor in eine Richtung entgegengesetzt zu der Neigungsrichtung der Rotorblattabschnitte dreht, schwenken die Rotorblattabschnitte in eine offene Position und rotieren, während sie an der inneren Wand des Behälters entlanggleiten. Dementsprechend vergrößert sich ein Raum innerhalb des Behälters zwischen den Rotorblattabschnitten allmählich, womit das viskose Drehmoment aufgrund der viskosen Flüssigkeit und somit die Bremskraft vergrößert wird. Wenn der Rotor hingegen in Neigungsrichtung der Rotorblattabschnitte rotiert, schwenken die Rotorblattabschnitte in eine geschlossene Position. Somit erzeugt die viskose Flüssigkeit kein großes viskoses Drehmoment und erzeugt daher wenig Bremskraft auf den Rotor.

Bei dem oben beschriebenen Rotationsdämpfer wird jedoch eine viskose Flüssigkeit wie beispielsweise Silikonöl benutzt, um die Bremskraft zu erzeugen. Dementsprechend gibt es einen großen Unterschied des viskosen Drehmoments zwischen Sommer und Winter, d. h. die Viskosität der viskosen Flüssigkeit wird im Sommer niedrig, und das viskose Drehmoment auf die Rotorblattabschnitte verringert sich damit.

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf das oben beschriebene Problem gemacht, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Dämpfer mit geringer Temperaturabhängigkeit bereitzustellen. Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der Erfindung ersichtlich.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Dämpfer nach Anspruch 1 bzw. einen Dämpfer nach Anspruch 11. Die Unteransprüche definieren jeweils bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsbeispiele des Dämpfers.

Erfindungsgemäß umfasst der Dämpfer ein im Wesentlichen zylindrisch geformtes mit einer viskosen Flüssigkeit gefülltes Gehäuse, einen rotierbar in dem Gehäuse auf einer Welle gelagerten Rotorabschnitt, sich von der Außenseite des Rotorabschnitts erstreckende Rotorblattabschnitte, und in den Rotorblattabschnitten bereitgestellte deformierbare Abschnitte zum Verändern eines Abstandes zwischen jeweiligen Enden der Rotorblattabschnitte und einer inneren Randoberfläche des Gehäuses abhängig von einem von der viskosen Flüssigkeit erfahrenen Widerstand.

Bei der vorliegenden Erfindung wird der deformierbare Abschnitt in dem Rotorblattabschnitt bereitgestellt, um es jedem Rotorblattabschnitt zu ermöglichen, sich abhängig von dem von der viskosen Flüssigkeit erfahrenen Widerstand elastisch zu deformieren und so den Abstand zwischen dem Ende dieses Rotorblattabschnitts und der inneren Oberfläche des Gehäuses zu verändern.

Das an dem Ende eines Rotorblattabschnitts der Rotorblattabschnitte erzeugte viskose Drehmoment hängt von einem Durchflussvolumen der durch den Abstand zwischen dem Ende des Rotorblattabschnitts und der inneren Oberfläche des Gehäuses durchströmenden viskosen Flüssigkeit ab. Wenn der Abstand größer wird, verringert sich das viskose Drehmoment am Ende des Rotorblattabschnitts aufgrund des Durchflussvolumens der viskosen Flüssigkeit (im Folgenden als "erstes viskoses Drehmoment" bezeichnet).

Die viskose Flüssigkeit weist im Winter eine größere Viskosität als im Sommer auf. Damit ist das viskose Drehmoment aufgrund der Viskosität der viskosen Flüssigkeit (im Folgenden als "zweites viskoses Drehmoment" bezeichnet) am Ende des Rotorblattabschnitts im Winter größer als im Sommer. Dementsprechend deformiert sich der Rotorblattabschnitt in einem größeren Ausmaß elastisch.

Mit anderen Worten vergrößert sich, wenn sich die Viskosität vergrößert, das zweite viskose Drehmoment am Ende des Rotorblattabschnitts. Zu diesem Zeitpunkt deformiert sich der Rotorblattabschnitt in einem größeren Ausmaß elastisch, so dass sich der Abstand zwischen dem Ende des Rotorblattabschnitts und der inneren Randoberfläche des Gehäuses vergrößert, um somit das erste viskose Drehmoment am Ende des Rotorblattabschnitts zu verringern. Als Ergebnis heben sich beide Effekte gegeneinander auf, und das gesamte viskose Drehmoment wird annähernd konstant gehalten.

Wenn die Viskosität bei einer hohen Temperatur wie beispielsweise im Sommer hoch wird, wird das zweite viskose Drehmoment am Ende des Rotorblattabschnitts verglichen mit der Situation bei einer niedrigen Temperatur wie im Winter klein. Als Folge deformiert sich der Rotorblattabschnitt in einem geringeren Ausmaß elastisch, so dass der Abstand zwischen dem Ende des Rotorblattabschnitts und der inneren Randoberfläche des Gehäuses verringert wird, um so das erste viskose Drehmoment zu vergrößern.

Mit anderen Worten, wenn die Viskosität gering ist, wird der Abstand zwischen dem Ende des Rotorblattabschnitts und der inneren Rand- oder Umfangsoberfläche des Gehäuses verringert, um so das erste viskose Drehmoment an dem Ende des Rotorblattabschnitts zu vergrößern. Als Ergebnis wird die Abnahme des viskosen Drehmoments aufgrund der Abnahme der Viskosität ausgeglichen.

Mit diesem Aufbau ist der Abstand zwischen dem Ende des Rotorblattabschnitts und der inneren Randoberfläche des Gehäuses abhängig von dem von der viskosen Flüssigkeit abhängig von der Viskosität ausgeübten Widerstand einstellbar. Somit werden die Veränderungen des viskosen Drehmoments ausgeglichen, so dass der Dämpfer nur eine geringe Temperaturabhängigkeit aufweist.

Bei der Erfindung kann der deformierbare Abschnitt als schmaler Abschnitt an einer Seite des Rotorabschnitts ausgebildet sein. Durch diesen schmalen bzw. verschmälerten Abschnitt kann sich der Rotorblattabschnitt leicht elastisch deformieren.

Der deformierbare Abschnitt kann auch als Blattfeder, welche den Rotorabschnitt und den Rotorblattabschnitt verbindet, ausgeführt sein. Durch die Blattfeder kann sich der Rotorblattabschnitt ebenfalls leicht elastisch deformieren. Die Blattfeder kann durch Inserttechnik bzw. Umspritzen geformt werden. Durch die Inserttechnik ist es nicht nötig, die Blattfeder und den Rotorblattabschnitt an dem Rotorabschnitt zu befestigen, was den benötigten Arbeitsaufwand für einen derartigen Vorgang und Kosten verringert.

Das Ende des Rotorblattabschnitts kann in einer Bogenform mit einem Krümmungsradius schmaler als ein Innendurchmesser der inneren Oberfläche des Gehäuses ausgebildet sein. Der Krümmungsradius des Bogens verringert sich allmählich von der Mitte des Endes des Rotorblattabschnitts nach außen hin. Mit dieser Anordnung stößt das Ende des Rotorblattabschnitts nicht gegen die innere Oberfläche des Gehäuses, wenn sich der Rotorblattabschnitt elastisch deformiert. Weiterhin ist es möglich, den Abstand zwischen dem Ende des Rotorblattabschnitts und der inneren Randoberfläche des Gehäuses entsprechend der elastischen Deformation des Rotorblattabschnitts zu vergrößern.

Es ist möglich, Vorsprünge bereitzustellen, welche in axialer Richtung des Rotorabschnitts von Ober- und Unterseiten am Ende des Rotorblattabschnitts hervorragen. Mit dieser Anordnung kann das zweite viskose Drehmoment an dem Ende des Rotorblattabschnitts vergrößert werden, so dass sich der Rotorblattabschnitt leicht elastisch deformiert.

Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der Dämpfer ein im Wesentlichen zylindrisch geformtes und mit einer viskosen Flüssigkeit gefülltes Gehäuse, einen drehbar auf einer Welle in dem Gehäuse gelagerten Rotorabschnitt, sich von einer Außenseite des Rotorabschnitts erstreckende Rotorblattabschnitte, und Verlängerungsabschnitte, welche sich jeweils von einer Seite einer Mittellinie eines Rotorblattabschnitts der Rotorblattabschnitte aus erstrecken, um einen Abstand zwischen einem Ende des jeweiligen Rotorblattabschnitts und der inneren Randoberfläche des Gehäuses abhängig von einer Drehrichtung der Welle zu verändern.

Die Verlängerungsabschnitte erstrecken sich jeweils von der Mittellinie des jeweiligen Rotorblattabschnitts zu einer Seite hin, so dass ein Abstand zwischen einem Ende eines jeweiligen Verlängerungsabschnitts und der inneren Randoberfläche des Gehäuses abhängig von der Drehrichtung des Rotorabschnitts verändert wird. Damit ist es beispielsweise möglich, den Abstand in einer Drehrichtung zu verringern, um die Bremskraft zu erhöhen, und den Abstand in der anderen Drehrichtung zu vergrößern, um die Bremskraft zu verringern (so genannter Einwegdämpfer).

Bei dem oben beschriebenen Dämpfer ist es möglich, Vorsprünge bereitzustellen, welche in axialer Richtung des Rotorabschnitts von Ober- und Unterseiten des Endes des Verlängerungsabschnitts hervorragen. Mit dieser Anordnung ist es möglich, das zweite viskose Drehmoment am Ende des Verlängerungsabschnitts zu vergrößern. Wenn gleichzeitig ein deformierbarer Abschnitt wie oben beschrieben vorhanden ist, führt dies dazu, dass sich der Rotorblattabschnitt leicht elastisch deformiert.

Selbstverständlich können die oben beschriebenen Aspekte miteinander kombiniert werden, so dass ein Dämpfer bereitgestellt wird, welcher im Wesentlichen temperaturunabhängig arbeitet und welcher abhängig von der Drehrichtung unterschiedliche Bremskräfte aufweist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektivische Explosionsansicht eines Aufbaus eines Dämpfers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
2 eine Querschnittsansicht des Dämpfers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
3 eine Draufsicht des Dämpfers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
4 einen Betriebzustand, in dem sich ein Rotorblattabschnitt des Dämpfers des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung sich elastisch deformiert,
5 einen Betriebszustand, in dem sich ein Rotorblattabschnitt eines Dämpfers eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung deformiert,
6 einen Betriebszustand, in dem sich der Rotorblattabschnitt des Dämpfers des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung in eine andere Richtung elastisch deformiert,
7 eine veranschaulichende Darstellung eines modifizierten Ausführungsbeispiels eines Rotorblattabschnitts der Erfindung, und
8 eine perspektivische Explosionsansicht, welche den Aufbau eines herkömmlichen Dämpfers zeigt.
Wie in 1 und 2 gezeigt, erstreckt sich ein Paar von fest angebrachten Teilen 12 von einer Außenwand eines Gehäuses 10, welches eine im Wesentlichen zylindrische Form mit einem Boden aufweist nach außen hin. Die fest befestigten Teile 12 bilden mit ihren Rückseiten eine Ebene mit einer Rückseite des Gehäuses 10. Eine Stufe 14 mit geringem Durchmesser und eine Stufe 16 mit großem Durchmesser sind koaxial an einem axialen Teil des Gehäuses 10 ausgebildet, und die Stufe 14 mit kleinem Durchmesser ist auf einer Oberseite der Stufe 16 mit großem Durchmesser angeordnet.
Eine befestigte zylinderförmige Welle 18 ragt aus einem Mittelteil der Stufe 14 mit kleinem Durchmesser heraus. Die befestigte Welle 18 ist ausgebildet, um einen in dem Gehäuse 10 unterzubringenden Rotorabschnitt 20 zu tragen. Der Rotorabschnitt 20 ist durch eine Welle 22 und eine Mehrzahl von Rotorblattabschnitten 24 gebildet.
Eine Vertiefung 22A ist an einem Ende der Welle 22 ausgebildet, und die Vertiefung 22A hat einen etwas größeren Innendurchmesser als ein Außendurchmesser der befestigten Welle 18. Die Vertiefung 22A steht mit der befestigten Welle 18 in Eingriff, so dass der Rotorabschnitt 20 relativ zu dem Gehäuse 10 rotieren kann.
Ein ringförmiger Sockel oder eine ringförmige Basis 26 ist an der Welle 22 ausgebildet und erstreckt sich von einer Außenseite an einem Ende der Welle 22 nach außen hin. Die Mehrzahl von Rotorblattabschnitten 24 erstreckt sich radial von einer Außenseite des Sockels 26 nach außen. Die Rotorblattabschnitte weisen eine geringere Dicke als der Sockel 26 auf und liegen rückseitig in einer Ebene mit einer Rückseite des Sockels 26.
Das Gehäuse 10 ist mit einer viskosen Flüssigkeit gefüllt, und ein im Wesentlichen zylinderförmiges Deckelelement 28 verschließt das Gehäuse 10. Das Deckelement 28 weist an einer inneren Oberfläche einen Innendurchmesser gleich einem Außendurchmesser einer äußeren Oberfläche des Gehäuses 10 auf. Das Deckelelement 28 wird beispielsweise durch Ultraschallschweißen am Gehäuse 10 verschweißt und befestigt.
Ein durchgehendes Loch 30 ist in einem axialen Teil des Deckelelements 28 ausgebildet, um ein anderes Ende der Welle 22 aufzunehmen. Ein Dichtungsring 32 ist in die äußere Randfläche der Welle 22 eingepasst, um das Gehäuse 10 abzudichten und um ein Lecken der viskosen Flüssigkeit aus dem Gehäuse 10 zu verhindern.
Eine Stufe 34 mit großem Durchmesser und eine Stufe 36 mit kleinem Durchmesser, welche ringförmig sind, ragen aus der Rückseite des Deckelelements 28 heraus, und die Stufe 36 mit kleinem Durchmesser ist auf der Stufe 34 mit großen Durchmesser angeordnet. Ein Zwischenraum ist zwischen einer äußeren Randoberfläche der Stufe 34 mit großem Durchmesser und einer inneren Randoberfläche 10A des Gehäuses 10 vorgesehen. Wenn sich die in das Gehäuse 10 gefüllte viskose Flüssigkeit aufgrund einer Temperaturänderung ausdehnt, kann dieser Zwischenraum ein Überschussvolumen aufnehmen.
Wie in 3 gezeigt, ist ein Rotorblattabschnitt 24 der Mehrzahl von Rotorblattabschnitten horizontal und parallel zu einer Bodenfläche des Gehäuses 10 angeordnet. Ein verschmälerter Abschnitt 38 von geringer Breite ist auf einer Basisseite, d. h. einer dem Rotorabschnitt 20 zugewandte Seite, des Rotorblattabschnitts 24 ausgebildet. Wie in den 2 und 3 gezeigt, ist ein Vorsprung 40 an einem Ende des Rotorblattabschnitts 24 bereitgestellt und erstreckt sich von Ober- und Unterseiten des Rotorblattabschnitts 24 in axialer Richtung der Welle 22 (Vorsprung 40A bzw. Vorsprung 40B). Eine Bogenfläche 24A ist am Ende des Rotorblattabschnitts 24 ausgebildet und ist einer inneren Randoberfläche 10A des Gehäuses 10 zugewandt.
Wenn die Bogenfläche 24A in der der inneren Randoberfläche 10A des Gehäuses 10 am nächsten liegenden Position angeordnet ist, beträgt der Abstand zwischen der Bogenfläche 24A und der inneren Randoberfläche 10A des Gehäuses 10 ungefähr 0,05 mm.
Die Bogenfläche 24A weist einen Krümmungsradius auf, welcher kleiner als ein Innendurchmesser der inneren Randoberfläche 10A des Gehäuses 10 ist, und der Krümmungsradius der Bogenfläche 24A wird von der Mitte des Rotorblattabschnitts 24 nach außen hin geringer.
Der Sockel 26 ist auf der Stufe 14 mit kleinem Durchmesser angeordnet. Der Sockel 26 hat einen Außendurchmesser etwa gleich demjenigen der Stufe 14 mit kleinem Durchmesser. Ein Zwischenraum ist zwischen der Stufe 16 mit großem Durchmesser und dem Rotorblattabschnitt 24 bereitgestellt. Der Vorsprung 40B des Rotorblattabschnitts 24 ist in einem Vertiefungsabschnitt 35, welcher durch eine äußere Randoberfläche der Stufe 16 mit großem Durchmesser und der inneren Randoberfläche 10A des Gehäuses 10 definiert ist, platziert, und es gibt einen weiteren Zwischenraum zwischen dem Vorsprung 40B und der Bodenfläche des Vertiefungsabschnitts 35.
Die aus der Rückseite des Deckelements 28 herausragende Stufe 36 mit kleinem Durchmesser ist in einer der Stufe 16 mit großem Durchmesser des Gehäuses 10 gegenüberliegenden Position angeordnet, wenn das Gehäuse 10 in geschlossenem Zustand ist. Zudem ist die Stufe 16 mit großem Durchmesser in einer Position gegenüberliegend dem Vertiefungsabschnitt 35 des Gehäuses 10 angeordnet.
Ein Zwischenraum ist zwischen einer oberen Oberfläche des Rotorblattabschnitts 24 und der Stufe 36 mit kleinem Durchmesser des Deckelelements 38 bereitgestellt. Dieser Zwischenraum ist in etwa gleich dimensioniert wie ein Zwischenraum zwischen einer unteren Oberfläche des Rotorblattabschnitts 24 und der Stufe 16 mit großem Durchmesser des Gehäuses 10. Zudem ist ein Zwischenraum zwischen dem Vorsprung 40A des Rotorblattabschnitts 24 und der Stufe 34 mit großem Durchmesser des Deckelelements 28 bereitgestellt, und dieser Zwischenraum ist in etwa gleich dimensioniert wie der Zwischenraum zwischen dem Vorsprung 40B des Rotorblattabschnitts 24 und dem Vertiefungsabschnitt 35 des Gehäuses 10. Mit diesem Aufbau erfahren die Rotorblattabschnitte 24 ein in vertikaler Richtung ausgeglichenes viskoses Drehmoment, so dass die Rotorblattabschnitte 24 nicht vibrieren, wenn sie sich in der viskosen Flüssigkeit bewegen.
Ein Abstand zwischen der Stufe 36 mit kleinem Durchmesser des Deckelements 28 und der Stufe 16 mit großem Durchmesser des Gehäuses 10 ist kleiner als ein Abstand zwischen der Stufe 34 mit großem Durchmesser des Deckelelements 28 und dem Vertiefungsabschnitt 35 des Gehäuses 10. Somit fließt die viskose Flüssigkeit auf einer Seite der Vorsprünge 40 der Rotorblattabschnitte 24.
Bei dem Dämpfer 42 mit dem obigen Aufbau sind die fest angebrachten Teile 12 beispielsweise an einem Hauptelement eines (nicht gezeigten) Handschuhfachs befestigt, um den Dämpfer 42 an dem Hauptelement des Handschuhfachs zu befestigen. In diesem Zustand ist ein (nicht gezeigtes) Ritzel an dem anderen Ende (einem Abschnitt, welcher aus dem Deckelelement 28 herausragt) der Welle 22 befestigt, und ein Zahnrad ist an einem Deckelabschnitt des Handschuhfachs angebracht, um mit dem Ritzel in Eingriff zu stehen. Wenn der Deckelabschnitt bewegt wird, wird die Bewegung über das Zahnrad auf das Ritzel übertragen, um die Welle 22 zu rotieren. Dadurch bewegen sich die Rotorblattabschnitte 24 in der viskosen Flüssigkeit und erzeugen damit das viskose Drehmoment an den Vorsprüngen 40 der Rotorblattabschnitte 24 und übertragen eine Bremskraft über die Rotorblattabschnitte 24 auf die Welle 22. Dementsprechend wirkt die Bremskraft auf den Deckelabschnitt über das Ritzel und das Zahnrad, so dass sich der Deckelabschnitt nur langsam öffnet.
Als nächstes wird ein Dämpfereffekt der vorliegenden Erfindung erklärt. Wie in 3 und 4 gezeigt, ist der verschmälerte Abschnitt 38 mit einer geringeren Breite an der Basisseite des Rotorblattabschnitts 24 ausgebildet, so dass sich der Rotorblattabschnitt 24 leicht abhängig vom von der viskosen Flüssigkeit erfahrenen Widerstand elastisch deformiert. Es ist zudem möglich, den Abstand zwischen der Bogenfläche 24A des Rotorblattabschnitts 24 und der inneren Randoberfläche 10A des Gehäuses 10 (im Folgenden einfach Abstand genannt) zu verändern, wenn die Bogenfläche 24A des Rotorblattabschnitts 24 in der der inneren Randoberfläche 10A des Gehäuses 10 am nächsten liegenden Position angeordnet ist.
Die viskose Flüssigkeit hat im Winter eine größere Viskosität als im Sommer, so dass das viskose Drehmoment aufgrund der Viskosität der viskosen Flüssigkeit (im Folgenden "zweites viskoses Drehmoment" genannt) an den Vorsprüngen 40 der Rotorblattabschnitte 24 im Winter erhöht ist und sich die Rotorblattabschnitte 24 in einem größeren Ausmaß elastisch deformieren.
Mit anderen Worten vergrößert sich das zweite viskose Drehmoment an den Vorsprüngen 40 der Rotorblattabschnitte 24, wenn sich die Viskosität erhöht. Gleichzeitig deformieren sich die Rotorblattabschnitte 24 in größerem Ausmaß elastisch, um damit den Abstand zwischen der Bogenfläche 24A des Rotorblattabschnitts 24 und der inneren Randoberfläche 10A des Gehäuses zu erhöhen, womit das viskose Drehmoment aufgrund von viskosem Durchfluss der viskosen Flüssigkeit (im Folgenden als "erstes viskoses Drehmoment" bezeichnet) an den Vorsprüngen 40 der Rotorblattabschnitte 24 verringert wird. Daher wird die Erhöhung des zweiten visko sen Drehmoments durch die Verringerung des ersten viskosen Drehmoments ausgeglichen.
Wenn die Viskosität bei einer hohen Temperatur im Sommer niedriger wird, verringert sich das zweite viskose Drehmoment an den Vorsprüngen 40 der Rotorblattabschnitte 24 verglichen mit dem Zustand im Winter, so dass sich die Rotorblattabschnitte 24 in geringerem Ausmaß elastisch deformieren. Daher verringert sich der Abstand zwischen der Bogenfläche 24A des Rotorblattabschnitts 24 und der inneren Randoberfläche 10A des Gehäuses 10, um so das erste viskose Drehmoment zu vergrößern.
In anderen Worten wird, wenn die Viskosität geringer wird, die Abnahme des zweiten viskosen Drehmoments aufgrund der Verringerung der Viskosität durch die Vergrößerung des ersten viskosen Drehmoments an den Vorsprüngen 40 der Rotorblattabschnitte 24 aufgrund der Verringerung des Abstands zwischen der Bogenfläche 24A des Rotorblattabschnitts 24 und der inneren Randoberfläche 10A des Gehäuses 10 ausgeglichen.
Dementsprechend ist der Abstand zwischen der Bogenfläche 24A des Rotorblattabschnitts 24 und der inneren Randoberfläche 10A des Gehäuses 10 abhängig von dem von der viskosen Flüssigkeit abhängig von der Viskosität erfahrenen Widerstand einstellbar. Damit weist der Dämpfer 42 eine geringe Temperaturabhängigkeit auf.
Die Bogenfläche 24A des Rotorblattabschnitts 24 weist einen Krümmungsradius auf, welcher geringer als der Innendurchmesser der inneren Randoberfläche 10A des Gehäuses 10 ist, und der Krümmungsradius der Bogenfläche 24 wird von der Mitte des Vorsprungs 40 des Rotorblattabschnitts 24 nach außen hin allmählich geringer. Mit diesem Aufbau stößt die Bogenfläche 24A des Rotorblattabschnitts 24, wenn sich der Rotorblattabschnitt 24 elastisch deformiert, nicht gegen die innere Randoberfläche 10A des Gehäuses 10. Zudem ist es möglich, den Abstand zwischen der Bogenfläche 24A des Rotorblattabschnitts 24 und der inneren Randoberfläche 10A des Gehäuses 10 abhängig von der elastischen Deformation des Rotorblattabschnitts 24 zu vergrößern bzw. zu verkleinern.
Weiterhin ist der in axiale Richtung bezüglich des Rotorabschnitts 20 ragende Vorsprung 40 auf den Ober- und Unterseiten am Ende des Rotorblattabschnitts 24 ausgebildet. Damit wird das viskose Drehmoment an dem Ende des Rotorblattabschnitts 24 erhöht, und der Rotorblattabschnitt 24 deformiert sich leicht elastisch.
Als nächstes wird ein Dämpfer gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erklärt. Die Erklärung bezüglich Komponenten, welche mit dem ersten Ausführungsbeispiel übereinstimmen, wird weggelassen.
Wie in 5 gezeigt, ist ein Abstand zwischen einem Endabschnitt 25 eines plattenähnlichen Rotorblattabschnitts 44 und einer inneren Randoberfläche 10A des Gehäuses 10 verglichen mit dem ersten Ausführungsbeispiel vergrößert. Zudem ist ein Verlängerungsabschnitt 46 an einer in der Figur linken Seite einer Mittellinie P des Rotorblattabschnitts 44 ausgebildet und er ragt aus dem Endabschnitt 45 des Rotorblattabschnitts 44 heraus.
In dem Verlängerungsabschnitt 46 ist eine Bogenfläche 44A ausgebildet, so dass sie der inneren Randoberfläche 10A des Gehäuses 10 gegenüberliegt. Die Bogenfläche 44A des Verlängerungsabschnitts 46 ist in einer Bogenform derart ausgebildet, dass sie einen bei einer elastischen Deformation des Rotorblattabschnitts einem Rotationsmittelpunkt entsprechenden Mittelpunkt aufweist. Der Abstand zwischen der Bogenfläche 24A und der inneren Randoberfläche 10A des Gehäuses 10 beträgt ungefähr 0,05 mm, wenn sich die Bogenfläche in einer Position befindet, welche der inneren Randoberfläche am nächsten liegt (im Folgenden als "nächste Position" bezeichnet).
Der Verlängerungsabschnitt 46 weist Ecken mit einem kleinen Krümmungsradius auf. Eine der Ecken, welche an einer Seite der Mittellinie des Rotorblattabschnitts 44 angeordnet ist, weist einen kleineren Krümmungsradius als die anderen Ecken auf, wodurch der Effekt des viskosen Drehmoments an dem Verlängerungsabschnitt 46 minimiert wird, wenn die Rotation anfängt.
Die nächste Position liegt an einer Seite der Mittellinie P des Rotorblattabschnitts 44 vor. Dementsprechend bewegt sich die nächste Position der Bogenfläche 44A, wenn die Welle 22 in die durch einen Pfeil A angedeutete Richtung rotiert und sich der Rotorblattabschnitt 44 aufgrund des Widerstand der viskosen Flüssigkeit in die durch einen Pfeil B angedeutete Richtung deformiert, in eine Richtung weg von der Mittellinie P des Rotorblattabschnitts 44, wenn dieser sich elastisch deformiert. Somit vergrößert sich der Abstand zwischen der Bogenfläche 44A des Verlängerungsabschnitts 46 und der inneren Randoberfläche 10A des Gehäuses 10 allmählich entsprechend der elastischen Deformation des Rotorblattabschnitts 44, um so das zweite viskose Drehmoment an den Verlängerungsabschnitten 46 zu verringern.
Wie in 6 gezeigt, passiert die nächste Position der Bogenfläche 44A, wenn die Welle 22 in die durch einen Pfeil C angedeutete Richtung (entgegengesetzt zu der Richtung des Pfeils A) rotiert und sich der Rotorblattabschnitt 44 in die durch einen Pfeil D angedeutete Richtung deformiert, die Mittellinie P des Rotorblattabschnitts 44, wenn sich dieser elastisch deformiert.
Der Rotorblattabschnitt 44 deformiert sich um die Mittellinie P des Rotorblattabschnitts 44 herum elastisch. Daher wird der Abstand zwischen der inneren Randoberfläche 10A des Gehäuses 10 und der Bogenfläche 44A bei ungefähr 0,05 mm gehalten, wenn sich der Rotorblattabschnitt 44 innerhalb eines Bereichs eines Bogens L der Bogenfläche 44A des Verlängerungsabschnitts 46 (einem Abstand zwischen den Ecken der Bogenfläche 44A) elastisch deformiert (der Rotorblattabschnitt 44 deformiert sich in der Zeichnung um etwa 15 Grad).
Bei dem oben erläuterten Aufbau wird der Abstand zwischen der Bogenfläche 44A des Verlängerungsabschnitts 46 und der inneren Randoberfläche 10A des Gehäuses, wenn die Welle 22 in Richtung des Pfeils C rotiert, selbst dann etwa konstant gehalten, wenn sich der Rotorblattabschnitt 44 elastisch deformiert, womit eine vor gegebene Bremskraft erhalten wird. Wenn die Welle 22 entgegen die Richtung des Pfeils C rotiert, vergrößert sich der Abstand zwischen der Bogenfläche 44A des Verlängerungsabschnitts 46 und der inneren Randoberfläche 10A des Gehäuses 10 aufgrund der elastischen Deformation des Rotorblattabschnitts 44, womit die Bremskraft minimiert wird. Damit arbeitet der Dämpfer als so genannter Einwegdämpfer.
Der Dämpfer der vorliegenden Erfindung ist nicht auf eine Anwendung bei einem Handschuhfach beschränkt und kann beispielsweise auch für ein Deckelelement eines Instruments, wie beispielsweise eines Audio/Video(AV)-Instruments, oder für ein sich horizontal bewegendes abzubremsendes Element wie beispielsweise für einen in einem Fahrzeug angeordneten Aschenbecher oder Dosenhalter verwendet werden. Dabei wird ein Rahmen, welcher mit einem Ritzel entsprechend dem bereits beschriebenen Ritzel im Eingriff steht, in dem Aschenbecher oder Dosenhalter bereitgestellt. Der Dämpfer kann auch an dem abzubremsenden Element angebracht werden.
Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Rotorblattabschnitte in einer horizontalen Position relativ zu der Bodenfläche des Gehäuses angeordnet. Die Rotorblattabschnitte können alternativ aber auch in einer vertikalen Position oder in einer geneigten Position relativ zu der Bodenfläche des Gehäuses angeordnet sein. Weiterhin sind bei den dargestellten Ausführungsbeispielen Vorsprünge an den Enden der Rotorblattabschnitte bereitgestellt, aber diese Vorsprünge sind zur Ausführung der Erfindung nicht erforderlich.
Es ist möglich, die Welle und die Rotorblattabschnitte als eine Einheit herzustellen, womit kein gesonderter Schritt für das Anbringen der Rotorblattabschnitte an dem Schaft erforderlich ist und somit Herstellungskosten verringert werden. Der elastisch deformierbare Abschnitt des Rotorblattabschnitts kann alternativ durch eine Blattfeder 38' wie in 7 gezeigt gebildet werden, wobei dann der Rotorblattabschnitt 24' über die Blattfeder 38' mit der Welle verbunden ist. In diesem Fall kann die Blattfeder durch Inserttechnik als Einheit mit der Welle und den Rotorblattabschnitten hergestellt werden. Durch Verwendung der Inserrtechnik ist es nicht nötig, die Blattfeder und Rotorblattabschnitte an der Welle zu befestigen, was wiederum die Anzahl der benötigten Herstellungsschritte und somit die Herstellungskosten verringert.
Der Abstand zwischen der Bogenfläche der Rotorblattabschnitte und der inneren Randoberfläche des Gehäuses ist bei den dargestellten Ausführungsbeispielen derart gewählt, dass er in dem Zustand, in dem die Rotorblattabschnitte nicht elastisch deformiert sind, etwa 0,05 mm beträgt. Dieser Abstand kann jedoch entsprechend der Viskosität der viskosen Flüssigkeit und der Form der Rotorblattabschnitte angepasst werden.
Bei der vorliegenden Erfindung mit oben dargestelltem Aufbau werden Änderungen des viskosen Drehmoments ausgeglichen, da der Abstand zwischen dem Ende des Rotorblattabschnitts und der inneren Randoberfläche des Gehäuses abhängig von dem von der viskosen Flüssigkeit abhängig von ihrer Viskosität erfahrenen Widerstand angepasst wird, so dass der Dämpfer eine geringe Temperaturabhängigkeit aufweist.
Bei der vorliegenden Erfindung deformiert sich der Rotorblattabschnitt leicht elastisch. Es ist nicht notwendig, die Blattfeder und die Rotorblattabschnitte in einem gesonderten Herstellungsschritt an dem Rotorabschnitt anzubringen, was den Arbeitsaufwand und die Kosten verringert.
Der Dämpfer ist derart ausgestaltet, dass das Ende des Rotorblattabschnitts nicht gegen die innere Randoberfläche des Gehäuses stößt, wenn sich der Rotorblattabschnitt elastisch deformiert. Weiterhin ist es möglich, den Abstand zwischen dem Ende des Rotorblattabschnitts und der inneren Randoberfläche des Gehäuses abhängig von der elastischen Deformation des Rotorblattabschnitts zu vergrößern. Zudem ist es möglich, das viskose Drehmoment am Ende des Rotorblattabschnitts zu vergrößern. Bei dem erfindungsgemäßen Dämpfer ist es möglich, die Bremskraft in eine Drehrichtung zu erzeugen, indem der Abstand verringert wird, und die Bremskraft in der anderen Richtung zu minimieren, indem der Abstand vergrößert wird.

Claims

Dämpfer, umfassend: ein zylinderförmiges Gehäuse (10) mit einer inneren Randoberfläche (10A), eine in das Gehäuse (10) gefüllte viskose Flüssigkeit, ein rotierbar in dem Gehäuse gelagerter Rotorabschnitt (22), und an einer Außenseite des Rotorabschnitts (20) angeordnete Rotorblattabschnitte (24; 24'; 44), welche der inneren Randoberfläche (10A) des Gehäuses (10) zugewandte Enden (24A; 44A) aufweisen, wobei deformierbare Abschnitte (38; 38') bei jedem der Rotorblattabschnitte (24; 24'; 44) ausgebildet sind, um einen Abstand zwischen dem jeweiligen Ende (24A; 44A) jedes Rotorblattabschnitts (24; 24'; 44) und der inneren Randoberfläche (10A) des Gehäuses (10) abhängig von einem Widerstand der viskosen Flüssigkeit zu ändern, wenn der Rotorabschnitt (20) rotiert, so dass ein Drehwiderstand erzeugt wird, welcher nicht wesentlich von der Viskosität der viskosen Flüssigkeit abhängt.
Dämpfer gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die deformierbaren Abschnitte (38; 38') zwischen den Rotorblattabschnitten (24; 24'; 44) und dem Rotorabschnitt (20) ausgebildet sind.
Dämpfer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die deformierbaren Abschnitte durch jeweils eine Blattfeder (38') zur Verbindung des Rotorabschnitts (20) mit dem Rotorblattabschnitt (24') gebildet ist.
Dämpfer nach Anspruch 3, wobei die Blattfeder (38') durch Inserttechnik integral mit dem Rotorabschnitt (20) und dem Rotorblattabschnitt (24') ausgebildet ist.
Dämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Rotorblattabschnitte (24; 24'; 44) an seinem jeweiligen Ende eine Bogenfläche (24A, 44A) aufweist, wobei die Bogenfläche (24A, 44A) einen Krümmungsradius aufweist, welcher geringer als ein Radius der inneren Randoberfläche (10A) des Gehäuses (10) ist, und dass der Krümmungsradius ausgehend von einer Mitte der Bogenfläche (24A; 44A) nach außen hin allmählich abnimmt.
Dämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorblattabschnitte (24; 24'; 44) an ihren jeweiligen Enden Vorsprünge (40, 40A, 40B) umfassen, welche von oberen und unteren Seiten der Rotorblattabschnitte (24; 24'; 44) in einer axialen Richtung bezüglich des Rotorabschnitts (20) hervorragen.
Dämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die deformierbaren Abschnitte (38) derart ausgebildet sind, dass bei einer Rotation des Rotorabschnitts (22) die Abstände zwischen der inneren Randoberfläche (10A) des Gehäuses (10) und den Enden (24A; 44A) der Rotorblattabschnitte (24; 24'; 44) gering sind, wenn die Viskosität der viskosen Flüssigkeit niedrig ist, und dass die Abstände zwischen der inneren Randoberfläche (10A) des Gehäuses (10) und den Enden (24A, 44A) der Rotorblattabschnitte (24; 24'; 44) groß sind, wenn die Viskosität hoch ist.
Dämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfer weiterhin ein Deckelelement (28) umfasst, welches an dem Gehäuse (10) angebracht ist, um den Rotorabschnitt (20) zwischen dem Deckelelement und dem Gehäuse zu halten, wobei der Rotorabschnitt (20) eine Welle (22) aufweist, welche durch das Deckelelement (28) hindurchtritt.
Dämpfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse mit einer Basis (14) zum Unterstützen des Rotorabschnitts (20) und mit einer ersten Stufe (16) außerhalb dieser Basis (14) ausgestattet ist, und dass das Deckelelement (30) mit einer zweiten Stufe (36) an einer inneren Oberfläche desselben ausgestattet ist, wobei die erste Stufe (16) von der zweiten Stufe (36) beabstandet ist, so dass die Rotorblattabschnitte (24; 24'; 44) in dem Gehäuse (10) mit im Wesentlichen gleichen Abständen von der ersten Stufe (16) und der zweiten Stufe (36) rotieren.
Dämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei jeder der Rotorblattabschnitte (44) einen Verlängerungsabschnitt (46) als das der inneren Randoberfläche (10A) des Gehäuses (10) zugewandte Ende umfasst, wobei der Verlängerungsabschnitt (46) eine Entfernung zwischen dem Ende (44A) des Verlängerungsabschnitts und der inneren Randoberfläche (10A) des Gehäuses (10) abhängig von einer Rotationsrichtung des Rotorabschnitts (20) verändert.
Dämpfer, umfassend: ein zylinderförmiges Gehäuse (10) mit einer inneren Randoberfläche (10A), eine in das Gehäuse (10) gefüllte viskose Flüssigkeit, einen rotierbar in dem Gehäuse gelagerten Rotorabschnitt (20), außerhalb des Rotorabschnitts (20) angeordnete Rotorblattabschnitte (44), und an den Rotorblattabschnitten (44) bereitgestellte Verlängerungsabschnitte (46), wobei die Verlängerungsabschnitte (46) jeweils an einer lateralen Seite der Rotorblattabschnitte (44) ausgebildet sind und jeweils ein Ende (44A) aufweisen, welches der inneren Randoberfläche (10A) des Gehäuses (10) zugewandt ist, um einen Abstand zwischen dem jeweiligen Ende (44A) der Verlängerungsabschnitte (46) und der inneren Randoberfläche (10A) des Gehäuses (10) abhängig von einer Rotationsrichtung des Rotorabschnitts (20) zu verändern.
Dämpfer nach Anspruch 11, wobei die Rotorblattabschnitte (44) Vorsprünge an ihren Enden umfassen, welche von Ober- und Unterseiten der Rotorblattabschnitte (44) in eine axiale Richtung bezüglich des Rotorabschnitts (20) hervorragen.