DE19615208A1 - Rotationsdämpfer - Google Patents

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf einen als die Drehachse eines Rotors verwendeten Rotationsdämpfer, der eine große Bremskraft auf den in einer Richtung rotierenden Rotor ausübt.

Im folgenden wird der Stand der Technik beschrieben.

Die Fig. 8(a) und 8(b) zeigen ein Beispiel einer herkömm­ lichen Rotationsdämpferanordnung. In Fig. 8 ist H ein zy­ lindrisches Gehäuse. Ein Widerstandsabschnitt r, der in Gleitkontakt mit der Außenumfangsfläche eines Schafts A ist, ist an einer vorbestimmten Position entlang der Innenumfangsfläche i des Gehäuses H vorgesehen. Mit o ist eine bogenförmige Öffnung bezeichnet, die an einem Teil des Widerstandsabschnitts r vorgesehen ist. Der Schaft A wird in das Gehäuse H eingeführt und hat eine Vertiefung c, in die ein Abschnitt e eines Blattes B, die eine Spitze t hat, eingreift. Die Spitze t und der Eingriffsabschnitt e, der an einer vorbestimmten Position axial von der Spitze t vorgesehen ist, bilden ein ebenes Dreieck. Der Eingriffsabschnitt e ist drehbar in der Vertiefung c durch einen Stift P gelagert, wodurch dem Blatt B ermög­ licht ist, sich gegen den Uhrzeigersinn um den Stift P um ein vorbestimmtes Maß zu drehen. Die Basis des Dreiecks ist gebogen, so daß sie immer in Kontakt mit der Umfangs­ fläche des Schafts A ist, sowohl wenn die Rotation des Blattes B um den Stift P im Uhrzeigersinn ist, als auch wenn sie gegen den Uhrzeigersinn ist. Bezugszeichen S be­ zeichnet Silikonöl.

Die Arbeitsweise des herkömmlichen Rotationsdämpfers wird nun beschrieben. Ist der Rotationsdämpfer in dem in Fig. 8 (a) gezeigten Zustand, wird das Blatt B, wenn der Schaft A im Uhrzeigersinn gedreht wird, durch den Widerstand des Silikonöls S gegen den Uhrzeigersinn um den Stift P um ein bestimmtes Maß gedreht, wodurch die Spitze t von der Innenumfangsfläche i des Gehäuses H getrennt wird, wie in Fig. 8(b) gezeigt ist. Auf diese Weise wird ein Spalt zwischen der Innenumfangsfläche i und der Spitze t herge­ stellt, und der Fluß des Silikonöls S durch den Spalt ver­ leiht der Rotation des Schafts A im Uhrzeigersinn nicht mehr als eine geringfügige Bremskraft, wodurch dem Schaft A ermöglicht ist, weiter im Uhrzeigersinn zu rotieren.

Wenn jedoch der Rotationsdämpfer in dem in Fig. 8(b) ge­ zeigten Zustand ist und der Schaft A gegen den Uhrzeiger­ sinn gedreht wird, wird das Blatt B im Uhrzeigersinn um den Stift P durch den Widerstand des Silikonöls S gedreht, wodurch die Spitze t in Kontakt mit der Innenumfangsfläche i des Gehäuses H bewegt wird, wie in Fig. 8(a) gezeigt ist. Wenn der Spalt zwischen der Innenumfangsfläche i und der Spitze t auf diese Weise geschlossen ist, kann das Silikonöl S nur durch die Öffnung o fließen, wodurch eine Drehmomentbremskraft gegen die Rotation des Schafts A im Uhrzeigersinn wirkt.

Rotationsdämpfer mit dieser Funktion sind z. B. durch die JP-UM-B-SHO-52-16595, JP-A-HEI-3-267028 und JP-A-HEI-3- 267029 offenbart worden.

Da bei der herkömmlichen Rotionsdämpferanordnung der Schaft A und das Blatt B separate Teile sind, muß das Blatt B drehbar an dem Schaft A durch den Stift P be­ festigt sein. Jedoch ist aufgrund der geringen Größe der Teile deren Zusammensetzung zeitaufwendig. Darüber hinaus erhöht die Tatsache, daß der Rotationsteil aus drei Teilen besteht, die Kosten. Außerdem führt die Schwierigkeit, einen engen Kontakt zwischen dem Blatt B und der Außenum­ fangsfläche des Schafts A herzustellen, zu Zwischenräumen zwischen der Spitze t und der Außenumfangsfläche, die wie Öffnungen wirken, wodurch es unmöglich gemacht wird, die gewünschte große Bremskraft zu erhalten.

Es ist Aufgabe dieser Erfindung, einen Rotationsdämpfer zur Verfügung zu stellen, der eine große Bremskraft lie­ fert und preisgünstig und leicht zusammenzusetzen ist.

Gemäß dieser Erfindung wird die obige Aufgabe durch einen Rotationsdämpfer gelöst, der eine große Bremskraft auf einen in einer Richtung rotierenden Schaft ausübt, indem an dem Schaft befestigte Blätter sich in einer entgegenge­ setzten Richtung drehen, wodurch die Blätter in Kontakt mit einer Innenumfangsfläche eines Gehäuses gebracht wer­ den, wobei ein Rotor aus Schaft und Blättern aus synthe­ tischem Harz besteht, die einstückig geformt sind, wobei die Blätter mit einem Gelenkabschnitt versehen sind.

In dem so gestalteten Rotationsdämpfer wird z. B. der ange­ lenkte Teil des Blattes, wenn der Rotor im Uhrzeigersinn gedreht wird, gegen den Uhrzeigersinn durch den Widerstand der viskosen Flüssigkeit gedreht, wodurch ein Spalt zwischen dem Blatt und der Innenfläche des Gehäuses ge­ öffnet wird, durch den die viskose Flüssigkeit fließen kann. Wenn der Rotor gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, dreht der Widerstand der viskosen Flüssigkeit die Blätter im Uhrzeigersinn in Kontakt mit der Innenfläche des Gehäu­ ses, wodurch der Spalt dazwischen geschlossen wird, so daß die viskose Flüssigkeit nur durch die Öffnungen fließen kann.

Im folgenden wird die bevorzugte Ausführungsform der Er­ findung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die die Komponententeile einer Ausführungsform des Rota­ tionsdämpfers der Erfindung zeigt.

Fig. 2 ist eine teilweise weggeschnittene Querschnittsan­ sicht, die die in Fig. 1 gezeigten Teile zu dem Rotationsdämpfer zusammengesetzt zeigt.

Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie III- III der Fig. 2.

Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie IV- IV der Fig. 2.

Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie V-V der Fig. 2.

Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie VI- VI der Fig. 2.

Fig. 7 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die die Arbeitsweise des Rotationsdämpfers der Erfindung erläutert.

Fig. 8 zeigt die Anordnung eines herkömmlichen Rotations­ dämpfers.

In den Zeichnungen bezeichnet Bezugszeichen 1 ein zylindrisches Gehäuse, das aus synthetischem Harz geformt ist. Das Gehäuse 1 hat einen Boden 2 und eine halbkugel­ förmige Erhöhung 3, die sich in der Mitte des Bodens 2 be­ findet. Eine ringförmige Nut 4 ist um die Innenumfangs­ fläche an dem offenen Ende des Gehäuses 1 herum vorhanden.

Die ringförmige Nut 4 ist für einen O-Ring 41 vorgesehen. Bezugszeichen 5 bezeichnet die Innenumfangsfläche des Ge­ häuses 1. Ein aus synthetischem Harz geformter Rotor 11 besteht aus einem ersten Rotorabschnitt 12 und einem zwei­ ten Rotorabschnitt 19. Der erste Rotorabschnitt 12 besteht aus einem Drehachsenabschnitt 13 und einstückig geformten symmetrischen Blättern 15, die sich axial entlang des Drehachsenabschnitts 13 erstrecken. Jedes Ende des Dreh­ achsenabschnitts 13 hat ein flaches, quadratisches Säulen­ teil, das axial über die Blätter 15 hinausragt. In der Mitte jedes dieser Säulenteile befindet sich eine Vertie­ fung 14, in die die Erhöhung 3 drehbar eingesetzt werden kann.

Jedes der Blätter 15 hat einen Gelenkabschnitt 16, der durch eine L-förmige Nut 17 gebildet ist, die sich entlang der Länge des Abschnitts erstreckt, der jeweils das Blatt 15 mit dem Drehachsenabschnitt 13 verbindet. Bezugszeichen 18 bezeichnet einen Stützabschnitt, der gegenüberliegend von dem Gelenkabschnitt 16 entlang der Nut 17 angeordnet ist. Der zweite Rotorabschnitt 19 hat eine quadratische Vertiefung 20, die in der Mitte des Endes des zweiten Rotorabschnitts 19, der in das Gehäuse 1 eingesetzt wird, geformt ist. Der Drehachsenabschnitt 13 paßt in diese Ver­ tiefung 20. Ein erster Flansch 21 ist axial in der Mitte entlang des Teils des zweiten Rotorabschnitts 19 vorgese­ hen, der in das Gehäuse 1 eingesetzt wird. Ein zweiter Flansch 22 ist an dem Ende, das von dem Gehäuse 1 hervor­ steht, vorgesehen; ein Teil des zweiten Flansches 22 be­ findet sich in dem Gehäuse 1, und das von dem Gehäuse 1 hervorstehende Ende hat eine in der Mitte angeordnete Ver­ tiefung 23, in die ein Teil eines Rotors (nicht gezeigt) paßt.

Das Innere des Gehäuses 1 ist mit einer viskosen Flüssig­ keit, wie z. B. Silikonöl 31, gefüllt. Der O-Ring 41 ist zwischen dem ersten Flansch 21 und dem zweiten Flansch 22 angeordnet, um eine wasserdichte Dichtung zwischen dem Ge­ häuse 1 und dem Rotor 11 zu liefern und um den Rotor 11 drehbar zu tragen. Die Spalte zwischen dem Gehäuseboden 2 und den Blättern 15 und zwischen der Innenumfangsfläche 5 des Gehäuses 1 und den Rotorabschnitten 12 und 19 fungie­ ren als Öffnungen.

Ein Beispiel der Rotationsdämpferanordnung wird nun be­ schrieben. Zuerst wird der O-Ring 41 zwischen den Flan­ schen 21 und 22 angebracht. Der erste Rotorabschnitt 12 wird dann in das Gehäuse 1 gesetzt und so positioniert, daß die Erhöhung 3 sich in der Vertiefung 14 befindet. Das Gehäuse 1 wird dann mit einer vorbestimmten Menge von Silikonöl 31 gefüllt. Der zweite Rotorabschnitt 19 wird dann in das Gehäuse 1 eingesetzt, mit dem Ende mit der Vertiefung 20 zuerst, und gedreht, um den Drehachsenab­ schnitt 13 in die Vertiefung 20 zu bringen. Der O-Ring 41 wird in die ringförmige Nut 4 gebracht, so daß das offene Ende des Gehäuses 1 durch den zweiten Rotorabschnitt 19 und den O-Ring 41 abgedichtet ist, wodurch die in Fig. 2 gezeigte Anordnung erreicht ist.

Die Arbeitsweise des Rotationsdämpfers wird nun beschrie­ ben. Bei der durch die durchgezogenen Linien in Fig. 7 ge­ zeigten Konfiguration bewirkt ein Drehen des zweiten Rotorabschnitts 19 im Uhrzeigersinn auch eine Rotation im Uhrzeigersinn des ersten Rotorabschnitts 12, da der Dreh­ achsenabschnitt 13 sich in der Vertiefung 20 befindet. Gleichzeitig ruft der Widerstand des Silikonöls 31 eine Drehung der Blätter 15 entgegen dem Uhrzeigersinn hervor, wie sie in der Zeichnung durch die unterbrochene Linie an­ gedeutet ist, wodurch die Spitzen der Blätter 15 von der Innenumfangsfläche 5 des Gehäuses 1 getrennt werden. Das Silikonöl 31, das durch diesen so zwischen der Innenum­ fangsfläche 5 und den Blättern 15 erzeugten Spalt fließt, übt nur eine geringe Bremskraft auf die im Uhrzeigersinn wirkende Rotationskraft des Rotors 11 aus, so daß der Rotor 11 in der Lage ist, sich weiter im Uhrzeigersinn zu drehen.

Wenn jedoch die Konfiguration in dem durch die unter­ brochene Linie in Fig. 7 gezeigten Zustand ist und der zweite Rotorabschnitt 19 entgegen dem Uhrzeigersinn ge­ dreht wird, wodurch auch der erste Rotorabschnitt 12 ent­ gegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird, dreht der Widerstand des Silikonöls 31 die Blätter 15 so, wie durch die durch­ gezogene Linie gezeigt ist, im Uhrzeigersinn, so daß die Spitze der Blätter in Kontakt mit der Innenumfangsfläche 5 des Gehäuses 1 gebracht wird. Die Drehung der Blätter 15 im Uhrzeigersinn drückt in diesem Stadium den Stützab­ schnitt 18 gegen den Drehachsenabschnitt 13 und den Ge­ lenkabschnitt 16, wodurch das Blatt 15 und der Gelenkab­ schnitt 16 gehalten werden. Da der Spalt zwischen der Innenumfangsfläche 5 und den Blättern 15 geschlossen wor­ den ist, kann das Silikonöl 31 nur durch die Öffnungen fließen und daher eine große Bremskraft auf die Rotation des Rotors 11 entgegen dem Uhrzeigersinn ausüben, wodurch die Möglichkeit geschaffen ist, die Rotation des Rotors 11 entgegen dem Uhrzeigersinn einem großen Bremsdrehmoment zu unterwerfen.

Gemäß der Ausführungsform der Erfindung in der beschriebe­ nen Konfiguration besteht der Rotor 11 aus einem ersten Rotorabschnitt 12 und einem zweiten Rotorabschnitt 19, die zusammengesetzt werden durch Einsetzen des Drehachsenab­ schnitts 13 des ersten Rotorabschnitts 12 in die Vertie­ fung 20 auf dem zweiten Rotorabschnitt 19, wodurch das Zusammensetzen einfach erreicht werden kann. Darüber hin­ aus weist der Dämpfer eine geringe Anzahl von Teilen auf und kann unter geringen Kosten hergestellt werden, da der Rotor 11 nur aus zwei Teilen besteht, dem ersten Rotorab­ schnitt 12 und dem zweiten Rotorabschnitt 19, die aus synthetischem Harz geformt sind.

Da auch die Blätter 15 einstückig mit dem Drehachsenab­ schnitt 13 geformt sind, ruft die Drehung der Blätter 15 durch den Gelenkabschnitt 16 keinen Spalt zwischen den Blättern 15 und dem Drehachsenabschnitt 13 hervor, wodurch eine gewünschte große Bremskraft erhalten werden kann. Darüber hinaus kann, da der Rotor 11 in den ersten Rotor­ abschnitt 12 und den zweiten Rotorabschnitt 19 unterteilt ist und jedes Ende des Drehachsenabschnitts 13 des ersten Rotorabschnitts 12 mit einer Vertiefung 14 versehen ist, hohe Drehmomentbremsung in beiden Rotationsrichtungen des Rotors 11 angewendet werden, ohne verschiedene Teile zu verwenden, einfach indem der erste Rotorabschnitt 12 in das Gehäuse 1 anders herum eingesetzt wird.

Die Blätter 15 und der Gelenkabschnitt 16 können beide durch den Stützabschnitt 18 gestützt werden, indem die Blätter 15 in der Richtung, die die Spitzen der Blätter 15 in Kontakt mit der Innenumfangsfläche 5 des Gehäuses 1 bringt, gedreht werden, wodurch der Stützabschnitt 18 gegen den Drehachsenabschnitt 13 und den Gelenkabschnitt 16 gedrückt wird, und diese Unterstützung wird daher be­ wirkt, ohne daß ein Spalt zwischen den Blättern 15 und der Innenumfangsfläche 5 geöffnet wird.

Obwohl die obige Ausführungsform mit Bezug auf einen Rotor 11 beschrieben worden ist, der zwei separate Teile auf­ weist, die durch den ersten Rotorabschnitt 12 und den zweiten Rotorabschnitt 19 gegeben sind, kann wohlgemerkt derselbe Effekt mit einer Konfiguration erhalten werden, bei der der erste Rotorabschnitt 12 und der zweite Rotor­ abschnitt 19 einstückig als eine einzige Komponente ge­ formt sind. Bei weiterer Reduzierung der Anzahl der Kom­ ponenten würde ein einteiliger Rotor weiter das Zusammen­ setzen erleichtern und die Produktionskosten verringern.

Da die Blätter einstückig mit dem Gelenkabschnitt geformt sind, ruft außerdem die Drehung der Blätter um den Gelenk­ abschnitt keinen Spalt zwischen den Blättern und dem Ge­ lenkabschnitt hervor, wodurch eine gewünschte große Brems­ kraft erhalten werden kann.

Claims (1)

1. Rotationsdämpfer, der eine große Bremskraft auf einen in einer Richtung rotierenden Schaft ausübt, indem an dem Schaft befestigte Blätter sich in einer entgegengesetzten Richtung drehen, wodurch die Blätter in Kontakt mit einer Innenumfangsfläche eines Gehäuses gebracht werden, wobei ein Rotor aus Schaft und Blättern aus synthetischem Harz besteht, die einstückig geformt sind, und die Blätter mit einem Gelenkabschnitt versehen sind.