DE3722114C2 - Drehdämpfungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehdämpfungsvorrichtung, nach Patentanspruch 1 bzw. 2.

Eine Drehdämpfungsvorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der AT 224 496 bekannt geworden. Sie dient zur Anwendung bei Türscharnieren und weist einen äußeren Zylinder auf, in dem ein Drehteil angeordnet ist, wobei der zwischen äußerem Zylinder und Drehteil gebildete Raum mit einem viskosen fließfähigen Medium gefüllt ist. Ferner ist eine Freilaufkupplung zwischen dem inneren Drehteil und dem damit verbundenen Teil vorgesehen, wodurch nur in einer Drehrichtung Kraft übertragen wird. Die Kraftübertragung erfolgt durch die Verformung einer schraubenlinienförmig gewundenen Feder, die in der einen Richtung auf Block gespannt ist und sich im Radius etwas vergrößert.

Aus der DE-AS 12 85 359 ist eine Drehdämpfungsvorrichtung bekanntgeworden, die gleichfalls für Scharniere dient und die eine Freilaufkupplung mit Gesperrezähnen aufweist, wobei die Kupplungsteile axial durch eine Feder beaufschlagt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehdämpfungsvorrichtung zur Dämpfung der Relativbewegung von zwei gelenkig verbundenen Teilen in einer Drehrichtung zu schaffen, die einfach aufgebaut ist und klein baut.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 2 gelöst.

Bei der Drehdämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1 ist die Anordnung der Freilaufkupplung in dem Hohlraum des Innendrehteils vorgesehen, das entsprechend als Hohlzylinder ausgeführt ist. Auf diese Weise ist der Platzbedarf in Längsrichtung durch die Freilaufkupplung nicht eingeschränkt. Werden zum Beispiel zwei Drehdämpfer nebeneinander angeordnet, ist gleichwohl die maximale Länge relativ klein.

Bei der Drehdämpfungsvorrichtung nach Anspruch 2 wird insofern ein geringer Platzbedarf erhalten, als ein Teil der Kupplung von dem Boden des äußeren Zylinders gebildet ist. Dadurch kann das Kupplungselement unmittelbar in Eingriff mit einem zu dämpfenden Teil gebracht werden.

Die Erfindung wird beispielsweise mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.

Die Fig. 1-11 zeigen eine erste Ausführungsform der Dreh­ dämpfungsvorrichtung an einer Toilettenschüssel; es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Explosionsansicht eines Toilettenschüsselkörpers, Sitzes und Deckels;

Fig. 2 eine vordere Längsansicht einer Drehdämpfungs­ vorrichtung;

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Vorderansicht des inneren Drehteils der Vorrichtung;

Fig. 4 eine Seitenansicht des inneren Drehteils von Fig. 3, wobei die linke Hälfte eine Ansicht vom linken Ende von Fig. 3 und die rechte Hälfte eine Ansicht vom rechten Ende zeigt;

Fig. 5 eine Vorderansicht der Kupplung;

Fig. 6 eine Seitenansicht der Kupplung von Fig. 5 von rechts;

Fig. 7 eine entwickelte Ansicht der Beziehung zwischen Gesperrezähnen und Vorschubsperrklinken;

die Fig. 8-11 sind Ansichten zur Erläuterung der Beziehung zwischen den Gesperrezähnen, wenn sich der Sitz oder Deckel in einem vorgegebenen Zu­ stand befinden; es zeigt:

Fig. 8 den Sitz oder Deckel im geschlossenen Zustand;

Fig. 9 den Sitz oder Deckel im geöffneten Zustand;

Fig. 10 den Sitz oder Deckel, nachdem er aus dem geöff­ neten Zustand zum Schließen nach vorne gekippt wurde;

Fig. 11 den Zustand von Sitz oder Deckel kurz vor dem Schließzustand;

die Fig. 12-15 zeigen eine andere Ausführungsform der Drehdämpfungsvorrichtung an einer Toilettenschüssel; es zeigt:

Fig. 12 eine perspektivische Explosionsansicht eines Toilettenschüsselkörpers, Sitzes und Deckels;

Fig. 13 eine Vorderansicht der Drehdämpfungsvorrichtung;

Fig. 14 eine Ansicht zur Erläuterung des Zustands der Gesperrezähne und Vorschubsperrklinken bei offenem Sitz und Deckel;

Fig. 15 eine Ansicht zur Erläuterung des Zustands der Gesperrezähne und Vorschubsperrklinken bei ge­ schlossenem Sitz und Deckel;

Fig. 16 eine perspektivische Explosionsansicht eines Plattenspielerkörpers und eines Deckels unter Verwendung einer im wesentlichen wie in den Fig. 12-15 gezeigten Drehdämpfungsvorrichtung; und

Fig. 17 eine Vorderansicht der Drehdämpfungsvorrichtung.

Die Fig. 1-11 zeigen eine erste Ausführungsform und die Fig. 12-15 eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Bei diesen Ausführungsformen befindet sich die Dreh­ dämpfungsvorrichtung an einer Toilettenschüssel. Darge­ stellt sind ein Toilettenschüsselkörper 1, ein Sitz 2, ein Deckel 2′, wobei diese schwenkbar an der Oberseite des Toilettenschüsselkörpers 1 befestigt sind, eine Dreh­ dämpfungsvorrichtung 3, ein kombiniertes inneres und äußeres Drehteil 4, ein innerer Zylinder 5, einen äußeren Zylinder 6, viskoses Öl 7 im Raum zwischen dem inneren Drehteil und dem äußeren Zylinder, einen O-Ring 8 zur Verhin­ derung von Leckage des viskosen Öls und ein Kupplungselement 9.

Bei der in den Fig. 1-11 gezeigten Ausführungsform ist der äußere Zylinder 6 des kombinierten inneren und äußeren Drehteils 4 an einer Basis 10 gelagert, die an der Ober­ seite des Körpers 1 befestigt ist. Das Kupplungselement 9 befindet sich neben dem inneren Zylinder 5 des kombinierten inneren und äußeren Drehteils 4. Bei der in den Fig. 12-15 ge­ zeigten Ausführungsform ist der innere Zylinder 5 des kombinierten inneren und äußeren Drehteils 4 an einer Basis 10 befestigt, die an der Oberseite des Körpers 1 angebracht ist. Das Kupplungselement 9 befindet sich neben dem äußeren Zylinder 6 des kombinierten inneren und äußeren Drehteils 4. Bei diesen Ausführungsformen bestehen die inneren Zylinder 5, die äußeren Zylinder 6, die Kupp­ lungselemente 9 und die Basisplatten 10 aus Metall. Sie können wahlweise auch aus Kunststoff bestehen. Bei der ersten Ausführungsform enthält jeder innere Zylinder 5 einen Sackzylinder mit einem Boden 5′, der sich mit dem Boden des äußeren Zylinders 6 in Berührung befindet. Die Innen­ fläche des Bodens 5′ hat entlang den Kanten sägezahnartige Gesperrezähne 11. Das Kupplungselement 9 ist drehbar in den Sack­ zylinder des inneren Zylinders 5 eingesetzt. Das Kupplungselement 9 hat an der dem Boden 5′ des inneren Zylinders 5 zugewandten Fläche sägezahnartige Gesperrezähne 12, die mit den Gesperrezähnen 11 kämmen. Sie ist durch eine Feder 13 in Richtung des Bodens des inneren Zylinders 5 vorgespannt. Das Kupplungselement 9 hat eine mittige Öffnung, deren Form von einer runden Form abweicht, z.B. oval ist. Eine Welle 14 besitzt einen Endabschnitt von gleicher Form wie das Loch, durch das er verläuft. Die Welle 14 besitzt ein Ende, das aus dem Sackzylinder 5 nach außen vor­ steht, und ein anderes Ende, das nicht tief in der es abstüt­ zenden Mitte des Bodens des inneren Zylinders eingesetzt ist. Die Feder 13 wird von einem Flansch 14′ gehalten, der in der Mitte der Kupplungswelle 14 vorgesehen ist. Aus diesem Grund ist das Kupplungselement 9 im Gleichlauf mit der Kupplungswelle 14 drehbar und gegen die Vorspannkraft der Feder 13 am anderen End­ abschnitt der Kupplungswelle 14 axial bewegbar.

Der Endabschnitt der Kupplungswelle 14, der aus dem inneren Zylinder 5 nach außen vorsteht, hat am Außenumfang einen radialen Ansatz 15 von sektorartigem Querschnittsprofil. Sitz und Deckel haben Haken 16, in die ein Endabschnitt der Kupplungswelle 14 ein­ greift. An der Innenfläche jedes Hakens 16 ist eine ge­ krümmte Ausnehmung zur Aufnahme des Ansatzes 15 ausgeformt. Wenn sich der Haken 16 mit einem Ende der Kupplungswelle 14 in Eingriff befindet, befindet sich der Haken 16 in Gleitberüh­ rung mit dem offenen Ende des Zylinders 5 und der Außenfläche des an einem Zwischenabschnitt der Welle 14 vorgesehenen Flansches 14′, wodurch die Welle 14 daran gehindert wird, von der Feder 13 nach außen ge­ drückt zu werden. Falls erforderlich, kann ein Teil, das mit der Endfläche eines Endes der Welle 14 in Be­ rührung steht, an der Basis 10 gelagert sein.

Die Beziehung zwischen den Gesperrezähnen 11 am Boden 5′ des inneren Zylinders und den Gesperrezähnen 12 des Kupplungselements 9 ist derart, daß bei Drehung des ge­ schlossenen Sitzes oder Deckels (Fig. 8) um die Kupplungswelle 14 aus der geschlossenen Stellung, die gekrümmte Ausnehmung des Hakens 16 den Ansatz 15 der Welle 14 anstößt, um eine Drehung der Welle 14 im Gleichlauf mit dem Kupplungselement 9 im inneren Zylinder 5 hervorzurufen, wobei die Gesperrezähne 12 gleichzeitig in eine Richtung ª in Fig. 7 bewegt werden und über die Gesperrezähne 11 rutschen. Somit wird das Kupplungselement 9 in axialer Richtung entgegen der Feder 13 bewegt und gelangt über die Zähne 11. Der Haken 16 wird nach oben über 90° hinaus bewegt (Fig. 9). Wird der Haken 16 in die Gegenrichtung gedreht, um den Sitz und Deckel zu schließen, erfaßt die Gesperrezähne 12 das Kupplungselement 9 einen Gesperrezahn 11 des inneren Zylinders und wird in Richtung des Pfeils b in Fig. 7 bewegt, um eine Drehung des inneren Zylinders 5 im Gleichlauf mit der Welle 14 hervorzurufen. Die Drehung des inneren Zylinders 5 wird jedoch durch die Viskosität des viskosen Öls 7 zwischen Zylinder 5 und dem aufgesetzten äußeren Zylinder 6 gesteuert. Die Bewegung des Sitzes und Deckels in die Schließrichtung wird somit gesteuert, so daß der Sitz und der Deckel langsam schließen.

Vorzugsweise ist die Breite der gekrümmten Ausnehmung 17 des Hakens 16 größer als diejenige des Ansatzes 15. Wird der Sitz und Deckel aus der aufrechten Stellung bis etwas über 90° hinaus nach vorwärts gekippt, so wird die gekrümmte Ausnehmung 17 in Berührung mit dem Ansatz 15 der Welle 14 gebracht, und die Welle 14 beginnt sich im Gleichlauf mit dem inneren Zylinder 5 zu drehen. Wenn der Sitz und Deckel aus der aufrechten Stellung leicht abgesenkt und dann losgelassen werden, schließen sie sich somit leise bei Drehung der Welle 14 und des inneren Zylinders 5 unter ihrem Eigengewicht.

Die Geschwindigkeit, mit der sich Sitz und Deckel unter Abbremsung schließen, wird von der Beziehung zwischen der Viskosität und Menge des viskosen Öls und dem Ge­ wicht des Sitzes und Deckels und der Fläche der Eingriffs­ abschnitte zwischen dem inneren Zylinder und dem äußeren Zylinder bestimmt. Die Art und Menge des verwendeten viskosen Öls und der Durchmesser und die axiale Länge des eingesetzten inneren Drehteils und äußeren Zylinders können in geeigneter Weise unter Berücksichtigung des Gewichts von Sitz und Deckel gewählt werden, so daß sich Sitz und Deckel leise schließen.

Bei der in der Fig. 1-11 gezeigten Ausführungsform ist - zur Ermöglichung eines Schließens von Sitz und Deckel während des Abbremsens - ein zylindrischer Körper 6′ in der Mitte unterteilt, um äußere Zylinder 6 zu bilden, die in entgegengesetzte Richtungen gerichtet sind, und die inneren Zylinder 5, Kupplungselemente 9, Federn 13 und Wellen 14 sind in den beiden äußeren Zylindern 6 sym­ metrisch montiert, um eine Einheit 3A (3B) zu bilden. Zwei Einheiten, 3A und 3B, werden dann mit Abstand und ausgerichtet an der Basis 10 am Körper 1 befestigt. Der Mittelhaken 16 des Deckels 2′ erfaßt entgegengesetzte Enden 14A und 14B der Welle 14 der Einheiten 3A und 3B, und die linken und rechten Haken 16 des Sitzes 2 erfassen die anderen Enden 14A′ und 14B′ der Welle 14 der jeweili­ gen Einheiten 3A und 3B.

In Fällen, in denen der Sitz oder der Deckel alleine abgebremst wird, sind jedoch nicht zwei Einheiten von­ nöten; es kann nur eine einzige Einheit verwendet werden oder eine Hälfte der einzelnen Einheit weggelassen werden.

Bei der in den Fig. 12-15 gezeigten Ausführungsform ist der innere Zylinder 5 des kombinierten inneren und äußeren Drehteils 4 an einer Basis 10 drehbar gelagert, die an der Oberseite des Körpers 1 angebracht ist.

Der innere Zylinder 5 ragt mit einem Endabschnitt aus dem äußeren Zylinder 6 heraus. Dieser Endabschnitt besitzt einen vergrößerten Abschnitt 5′′, der denselben Außendurch­ messer wie der äußere Zylinder 6 aufweist. Von dem äußeren Zylinder 6 ragt eine Welle 19 aus der Mitte der Außenflä­ che eines Bodens 18 heraus. Der Boden 18 hat entlang der Kanten seines Außenumfangs Gesperrezähne 11 gleich denen der ersten Ausführungsform. Ein Kupplungselement 9 mit ähnlichen Gesperrezähnen 12 ist auf der Welle 19 gelagert, so daß es in axialer Richtung bewegt, jedoch nicht gedreht werden kann. Auf der Welle 19 ist eine Feder 13 aufgesetzt, um das Kupplungselement 9 gegen die Außen­ fläche des Bodens 18 des äußeren Zylinders 6 vorzuspannen. Ein Federhalter 20 mit gleichem Außendurchmesser wie der äußere Zylinder 6 ist auf das Ende der Welle 19 aufge­ setzt. Das Ende des vergrößerten Abschnitts 5′′ des inneren Zylinders 5 und der Federhalter 20 sind in einem Träger 21 gelagert, der von der Basis 10 nach oben ragt, die an der Oberseite des Körpers 1 angebracht ist. Z.B. sind Feder­ halter 20 und vergrößerter Abschnitt 5′′ mit Kerben ver­ sehen, und an der Basis befestigte Anschläge 22 werden mit den Kerben in Kontakt gehalten, damit jene sich nicht drehen können.

Sitz und Deckel sind mit Löchern 23 versehen, deren Innendurchmesser dem Außendurchmesser des äußeren Zylin­ ders 6 entspricht. Jedes Loch 23 weist eine gekrümmte Ausnehmung 17 auf, die der der ersten Ausführungsform gleicht. Der Außenumfang des Kupplungselements 9 besitzt einen sektorförmigen Ansatz 15, der in der gekrümmten Ausnehmung 17 aufnehmbar ist. Die Länge des Bogens der gekrümmten Ausnehmung 17 ist größer als die des Ansatzes 15.

Auf diese Weise können die Gesperrezähne 12 der Kupplung und die Gesperrezähne 11 an der Außenfläche des Bodens des äußeren Zylinders beim Schließen des Sitzes oder Deckels kämmen. Bei dieser Anordnung gleiten die Gesperrezähne 12 des Kupplungselements über die Ge­ sperrezähne 11, und das Kupplungselement 9 bewegt sich weiter, indem es aus dem Bereich der Gesperrezähne gelangt, während es sich in axialer Richtung mit der Welle 19 entgegen der Feder 13 bewegt. Auf diese Weise wird der Sitz oder Deckel etwas schräg geöffnet (Fig. 14).

Wenn Sitz und Deckel aus dem offenen Zustand in Schließ­ richtung bewegt werden, werden Sitz und Deckel leicht be­ wegt und nach vorwärts gekippt, und zwar in dem Ausmaß, daß die gekrümmte Ausnehmung 17 breiter als der Ansatz 15 ist, und aus dieser Stellung wird das Kupplungselement 9 durch das Gewicht des Kupplungselements gedreht. Der äußere Zylinder 6 wird durch die miteinander kämmenden Gesperrezähne 12 und 11 gedreht. Der äußere Zylinder 6 wird jedoch durch das viskose Öl 7 zwischen Zylinder 6 und eingesetztem inneren Zylinder 5 abgebremst. Aus diesem Grund schließen Sitz und Deckel langsam und leise (Fig. 15).

Bei dieser Ausführungsform sind zwei Einheiten 3A und 3B der Vorrichtung, die jeweils das kombinierte innere und äußere Drehteil 4 aufweisen, mit Abstand und ausgerichtet an der Basis des Körpers 1 gelagert; die Löcher 23, die in den vorspringenden Teilen 24 mit geringem Abstand auf den entgegengesetzten Seiten von der Mitte des Sitzes 2 ausgebildet sind, werden auf den Federhalter 20 und den Außenumfang des äußeren Zylinders 6 aufgesetzt, wodurch der Sitz schwenkbar gelagert wird. Wird der Sitz geschlossen, erfolgt somit eine Abbremsung durch die äußeren Zylinder der beiden Einheiten.

Der Deckel 2′ kann in geeigneter Weise schwenkbar mit der Basis auf dem Körper 1 befestigt sein. Bei dieser Ausführungsform ist der Deckel jedoch an den beiden Einheiten 3A und 3B der Vorrichtung schwenkbar ange­ bracht, da der äußere Zylinder 6 aus dem Loch 23 nach außen vorsteht und Haken 25 an den gegenüberliegenden Seiten des Deckels den Abschnitt jedes äußeren Zylinders 6, der aus dem Loch 23 ragt, und den vergrößerten Ab­ schnitt 5′′ des inneren Zylinders 5 erfassen.

Um den Deckel, anstatt des Sitzes während des Schließens abzubremsen, kann der Deckel mit einem vorstehenden Teil 24 und der Sitz mit Haken 25 versehen sein. Weiters ist es möglich, den Sitz mit einer der beiden Einheiten und den Deckel mit der anderen Einheit beim Schließen abzu­ bremsen. Auch können vier Einheiten verwendet werden, wobei zwei zum Abbremsen des Sitzes und die beiden an­ deren zum Abbremsen des Deckels beim Schließen dienen.

Fig. 16 und 17 zeigen eine weitere Ausführungsform, die an dem Körper eines Plattenspielers angebracht ist, damit ein Deckel 2 nicht schlagartig schließt.

Die hier verwendete Drehdämpfungsvorrichtung 3 gleicht aufbaumäßig im wesentlichen der zweiten Ausführungsform. Bei der zweiten Ausführungsform wird der Deckel zusätzlich zum Sitz geschwenkt, so daß der innere Zylinder 5 und der äußere Zylinder 6 beide von ausreichender Länge sind, um jene schwenkbar zu lagern. Im Falle des Plattenspielers braucht nur der Deckel schwenkbar zu sein, so daß der innere Zylinder 5 und der äußere Zylinder 6 von vermin­ derter Länge sind.

Der Abstand zwischen den Trägern 21 ist derart, daß er der Breite des vorspringenden Teils 24 des Deckels 2 an­ gepaßt ist.

Die denjenigen Teile der zweiten Ausführungsform ent­ sprechenden Teile sind mit denselben Bezugszeichen ver­ sehen; eine detaillierte Beschreibung erübrigt sich des­ halb.

Bei jeder Ausführungsform sind im Außenumfang des inneren Drehteils axiale Nuten 26 ausgeformt. Dadurch kann die Menge an untergebrachtem viskosen Öl erhöht werden.

Bei jedem der dargestellten Ausführungsformen wird die Bewegung des in Schließrichtung nach unten bewegten Sitzes oder Deckels abgebremst, damit Sitz oder Deckel nicht schlagartig schließen. Wie oben erwähnt, kann jedoch im Falle eines Deckels, der durch Absenken von einem Körper weg geöffnet wird, ein schlagartiges Öffnen des Deckels dadurch verhindert werden, daß die Kupplung im Eingriff mit innerem Drehteil bzw. äußerem Zylinder bei der Ab­ wärtsdrehung des Deckels gedreht wird.

Claims (3)

1. Drehdämpfungsvorrichtung zur Dämpfung der Relativbewegung von zwei gelenkig verbundenen Teilen in einer Drehrichtung, mit einem mit einem ersten Teil verbundenen äußeren Zylinder, in dem ein Drehteil angeordnet ist, wobei der zwischen äußerem Zylinder und Drehteil gebildete Ringraum mit einem viskosen fließfähigen Medium gefüllt ist, und einer Freilaufkupplung zwischen dem inneren Drehteil und dem zweiten Teil, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Drehteil als Hohlzylinder (5) ausgebildet ist, in den eine mit dem zweiten Teil (2, 2′) drehfest verbundene Kupplungsweile (14) hineingeführt ist, auf der drehfest, jedoch axial verschiebbar ein Kupplungselement (9) angeordnet ist, das mittels einer Feder (13) in Richtung eines Bodens (5′) des Hohlzylinders (5) vorgespannt ist und über einen Freilauf ermöglichende Gesperrezähne (12) mit Gesperrezähnen (11) am Boden (5′) des Hohlzylinders (5) zusammenwirkt.

2. Drehdämpfungsvorrichtung zur Dämpfung der Relativbewegung von zwei gelenkig verbundenen Teilen in einer Drehrichtung, mit einem äußeren Zylinder, in dem ein inneres Drehteil drehbar angeordnet ist, wobei der zwischen äußerem Zylinder und Drehteil gebildete Ringraum mit einem viskosen fließfähigen Medium gefüllt ist und Drehteil oder Zylinder mit einem ersten Teil verbunden sind, und einer Freilaufkupplung zwischen dem Drehteil oder dem äußeren Zylinder und dem zweiten Teil, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer mit dem äußeren Zylinder (6) verbundenen Welle (19) drehfest, aber axial verschieblich ein Kupplungselement (9) angeordnet ist, das von einer Feder (13) in Richtung eines Bodens (18) des äußeren Zylinders (6) vorgespannt ist und Gesperrezähne (12) aufweist, die mit einen Freilauf ermöglichenden Gesperrezähnen (11) am Boden (18) des äußeren Zylinders (6) zusammenwirken, und das zweite Teil (24) den äußeren Zylinder (6) umfaßt und das Kupplungselement (9) einen radialen Ansatz (15) aufweist, der axial verschiebbar in einer Ausnehmung des zweiten Teils eingreift.

3. Drehdämpfungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Ausnehmung (17) in Drehrichtung größer ist als die des Ansatzes (15).