DE3726031A1

DE3726031A1 - Oeldaempfer

Info

Publication number: DE3726031A1
Application number: DE19873726031
Authority: DE
Inventors: Hiromichi Nakayama
Original assignee: Nifco Inc
Current assignee: Nifco Inc
Priority date: 1986-08-05
Filing date: 1987-08-05
Publication date: 1988-02-11
Anticipated expiration: 2007-08-06
Also published as: DE3726031C2; JPH0742999B2; JPS6343039A; US4796733A

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf einen Öldämpfer, der ein Widerstandsdrehmoment nur in einer festen Drehrichtung leistet.

Viele Öldämpfer die den viskositätsbedingten Widerstand von Öl benutzen, sind als Vorrichtungen zur Bremsung einer Drehbewegung vorgeschlagen worden. Siehe beispielsweise die japanische Offenlegungsschrift Nr. SHO 61-24 850 und die Gebrauchsmusteranmeldungen Nr. SHO 60-79 032 und SHO 61-133134.

Die Abbildungen 1 und 2 zeigen einen typischen Öldämpfer nach dem Stand der Technik. Mit Bezug auf diese Abbildun gen, zeigt die Bezugsziffer 1 ein auf der einen Seite offe nes zylindrisches Gehäuse, die Bezugsziffer 2 einen schei benförmigen Rotor und die Bezugsziffer 3 eine Welle, die mit der Mitte des Rotors 2 verbunden ist. Der Rotor 2 ist in dem Gehäuse 1 drehbar angeordnet und hochviskoses Öl, d.h. Fett, ist in dem Gehäuse 1 durch den Deckel 5 fest eingeschlossen.

Wenn plötzlich ein Drehmoment auf die Welle 3 ausgeübt wird, wird aus diesem Grunde die Drehbewegung durch ein Widerstandsdrehmoment gebremst, welches zwischen der ei nen Fläche des scheibenförmigen Rotors 2 und dem Boden des Gehäuses 1 und zwischen der gegenüberliegenden Fläche des Rotors 2 und des Deckels 5 erzeugt wird und somit dreht sich die Welle 3 langsam.

Jedoch wird mit einem solchen Öldämpfer nach dem Stand der Technik das Widerstandsdrehmoment, welches auf den schei benförmigen Rotor 2 wirkt, kleiner im Verhältnis zur Ent fernung vom Mittelpunkt des Rotors 2. Daher kann ein hohes Widerstandsdrehmoment nicht mit einem klein gebauten Öl dämpfer erreicht werden. D.h., um ein genügend hohes Wider standsdrehmoment zu erzielen, muß der Durchmesser des Rotors 2 vergrößert werden, was unausweichlich zu einer Vergrößerung aller Abmessungen führt.

Da weiterhin das Widerstandsdrehmoment sich radial zum Rotor ändert, ist es schwierig, Dämpfer zu erhalten, die ein gleichmäßiges Widerstandsdrehmoment haben.

Weiterhin wirken bei einem Öldämpfer gemäß dem Stande der Technik die Bremskräfte während der Drehbewegungen sowohl in der Vorwärts- als auch in der Rückwärtsrichtung. Es ist bisher unmöglich gewesen, das Widerstandsdrehmoment in einer Richtung auszuschließen und ein Widerstandsdreh moment nur in der anderen Richtung wirken zu lassen.

Diese Erfindung wurde gemacht in Kenntnis des Vorhergehen den und hat zum Gegenstand, einen Öldämpfer zu erstellen, der von kleinen Abmessungen ist und ein hohes Widerstands drehmoment bietet. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist, einen Öldämpfer zu erstellen, der ein Widerstandsdreh moment nur in einer Drehrichtung bietet.

Gemäß der Erfindung wird ein Öldämpfer erstellt, der ein zylindrisches Gehäuse umfaßt, das an einer Seite offen ist und der einen ersten Kupplungsabschnitt hat, der auf der Innenwand ausgebildet ist, einem Zwischenrotor, der einen inneren Zylinder und einen äußeren Zylinder hat, wobei die Zylinder miteinander koaxial stehen und einen ringförmigen Raum bilden, der an einem Ende offen ist, wobei der äußere Umfang des äußeren Zylinders mit einem zweiten Kupplungsabschnitt ausgestattet ist, welcher mit dem ersten Kupplungsabschnitt zusammenwirkt, wobei der Zwischenrotor in dem zylindrischen Gehäuse zur Drehung nur in einer Richtung angepaßt ist, ein zylindrischer Wellenrotor drehbar in den ringförmigen Raum angepaßt ist und viskoses Öl in dem ringförmigen Raum fest einge schlossen ist.

Wie gezeigt wurde, sind in dem Öldämpfer gemäß der Erfin dung sowohl die Innen- als auch die Außenwand des zylin derförmigen Wellenrotors mit dem viskosen Öl im Kontakt, so daß man ein hohes Widerstandsdrehmoment bei kompakter Bauweise erreichen kann. Weiterhin wird der Drehung nur in einer Richtung im Zusammenwirken zwischen dem ersten und zweiten Kupplungsabschnitt Widerstand entgegengesetzt.

Der oben geschilderte und andere Gegenstände sowie Merk male der Erfindung werden deutlicher durch die nachfolgende detaillierte Beschreibung unter Bezugnahme auf die zugehö rigen Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische auseinandergezogene Dar stellung eines Öldämpfers nach dem Stand der Technik;

Fig. 2 einen Querschnitt, welcher den Öldämpfer im mon tierten Zustand zeigt;

Fig. 3 eine auseinandergezogene perspektivische Dar stellung, die eine Ausgestaltung eines Öldämpfers gemäß der Erfindung darstellt;

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung, die den Öl dämpfer der Fig. 3 im montierten Zustand zeigt;

Fig. 5 einen Querschnitt entlang der Linie V-V in Fig. 4;

Fig. 6 einen Querschnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 5;

Fig. 7 einen Querschnitt eines Gehäuses des Öldämpfers der in Fig. 3 gezeigt wurde;

Fig. 8 einen Querschnitt entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 7;

Fig. 9 einen Querschnitt entlang der Linie IX-IX in Fig. 8;

Fig. 10 einen Querschnitt eines Zwischenrotors des Öl dämpfers, der in Fig. 3 gezeigt ist;

Fig. 11 einen Querschnitt entlang der Linie XI-XI in Fig. 10;

Fig. 12 einen Querschnitt eines Wellenrotors des Öldämpfers, der in Fig. 3 gezeigt ist; und

Fig. 13 einen Querschnitt eines Deckels des Öldämpfers, der in Fig. 3 gezeigt ist.

Die Fign. 3 bis 13 zeigen eine Ausgestaltung des Öldämpfers gemäß der Erfindung.

Mit Bezugnahme auf die Zeichnungen zeigt die Bezugsziffer 20 ein zylindrisches Gehäuse mit einem Boden, welches auf der ei nen Seite offen ist. Die Außenwand 20 a des Gehäuses 20 ist aus gestattet mit zwei senkrechten Montagefüßen 21 a und 21 b.

Wie in den Fig. 7 bis 9 gezeigt, ist die Mitte des Bo dens 20 b des Gehäuses 20 mit einem kreisförmigen Vorsprung ausgestattet, welcher zum offenen Ende 20 c zeigt. Dieser kreisförmige Vorsprung 22 bildet auf der inneren Fläche des Bodens 20 b eine ringförmige Vertiefung 23 koaxial mit der Außenwand 20 a zur Anpassung eines ringförmigen Bodens 35 eines Zwischenrotors 30, der später beschrieben wird.

Die innere Fläche der Außenwand 20 a ist angrenzend an das offene Ende 20 c mit einer ringförmigen Nut 24 zur Aufnahme des Deckels 60 ausgebildet, der später beschrieben wird.

Wie in den Fig. 7 und 9 gezeigt, ist die Außenwand 20 a mit einem U-förmigen Schlitz 25 ausgestattet. Der Abschnitt, der durch den U-förmigen Schlitz 25 eingeschlossen ist, bil det eine erste Kupplungseinheit 26, mit einer Sperrklinke 26 a, die auf der inneren Fläche des freien Endes ausgebildet ist und gegen die Richtung des freien Endes zeigt.

Wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt, ist der Zwischenrotor 30 in dem Gehäuse 20 so untergebracht, daß er nur in einer Richtung drehbar ist, ohne durch die erste Kupplungsein heit 26 des Gehäuses 20 gestoppt zu werden.

Wie in den Fig. 5, 6, 10 und 11 gezeigt, besteht der Zwi schenrotor 30 aus einem äußeren Zylinder 31, dessen äußerer- Durchmesser ein wenig kleiner ist als der innere Durch messer des Gehäuses 20 und einem koaxilen inneren Zylin der 32, der sich von einem Ende des äußeren Zylinders 31 in den äußeren Zylinder 31 erstreckt. Auf diese Art ist zwischen der inneren Fläche des äußeren Zylinders 31 und der äußeren Fläche des inneren Zylinders 32 ein ringförmiger Raum 33 ausgeformt, der auf der einen Seite offen ist, um drehbar einen zylindrischen Abschnitt 41 eines Wellen rotors 40 aufzunehmen.

Der innere Zylinder 32 hat einen Boden 34, der in der Mitte seiner äußeren Fläche mit einem zentralen Ab satz 34 a ausgeformt ist, um einen mittigen Vorsprung 42 des Wellenrotors 40 aufzunehmen, welcher in Fig. 12 ge zeigt ist und später beschrieben wird. Der innere Durch messer des inneren Zylinders 32 ist ein wenig größer als der äußere Durchmesser des kreisförmigen Vorsprungs 22 des Bodens 20 b des Gehäuses 20. Die Außenwand des äuße ren Zylinders 31 ist am offenen Ende mit einem ringförmi gen Vorsprung 31 a ausgeformt.

Wie in Fig. 5 gezeigt, ist somit der Zwischenrotor 30 so angeordnet, daß der ringförmige Vorsprung 31 a am offenen Ende des äußeren Zylinders 31 mit der inneren Fläche der Außenwand 20 a des Gehäuses 20 Berührung hat, und daß ein ringförmiger Boden 35, welcher die äußeren und inneren Zy linder 31 und 32 verbindet, in der ringförmigen Vertie fung 23 aufgenommen wird.

Der äußere Umfang des äußeren Zylinders 31 ist in der Position, die der Sperrklinke 26 a des Gehäuses 20 gegen überliegt, mit einer Vielzahl von zweiten Kupplungsele menten 36 versehen (der Sperrklinke 26 a entgegengerichtet), angeordnet in vorbestimmten Abständen, um in Zusammenwirkung mit der Sperrklinke 26 a Drehung in eine Richtung zu verhin dern.

Sogar wenn mit Absicht eine Drehung des Zwischenrotors 30 im Uhrzeigersinn, wie in Fig. 6 gezeigt, bewirkt werden soll, wird somit eine Drehung durch das Zusammenwirken einer der zweiten Kupplungselemente 36 des Zwischenrotors 30 mit der Sperrklinke 26 a des Gehäuses 20 verhindert. Entgegen dem Uhrzeigersinn jedoch kann der Zwischenrotor 30 frei ge dreht werden, weil der erste Kupplungsabschnitt 26 des Gehäu ses 20 durch die zweiten Kupplungselemente 36 des Zwischen rotors 33 weggedrückt und nach außen elastisch verformt wird, wenn sie an dem ersten Kupplungsabschnitt 26 vorbeigehen.

Wie in den Fign. 5 und 6 gezeigt, wird der kreisförmige Abschnitt 41 des Wellenrotors 40 im ringförmigen Raum 33 des Zwischenrotors 30 drehbar angepaßt.

Wie in den Fig. 3 und 12 gezeigt, umfaßt der Wellenrotor 40 den zylindrischen Teil 41, der an einer Seite offen ist und einen Wellenteil 44, der sich vom Boden 43 des Zylinder teils 41 zur Seite gegenüber des Zylinderteils 41 erstreckt. Die Mitt der inneren Fläche des Bodens 43 ist mit dem mit tigen Vorsprung 42 versehen. Der Wellenteil 44 ist mit der Wellenöffnung 46 versehen.

Auf dem zylindrischen Abschnitt 41 ist ein ringförmiger Teil 45 vorgesehen, um eine Dichtung 51 auf der Innen wand des äußeren Zylinders 31 des Zwischenrotors 30 auf zunehmen.

Der zylindrische Abschnitt 41 des Wellenrotors 40 ist dreh bar eingepaßt im ringförmigen Raum 33 des Zwischenrotors 30. Das Öl 50, z.B. Fett, wird zwischen dem zylindrischen Ab schnitt 41 und dem ringförmigen Raum 33 aufgenommen und die Dichtung 51, die, wie in Fig. 5 gezeigt, wie ein O-Ring ausgeführt ist, wird zwischen dem ringförmigen Abschnitt 43 des zylindrischen Abschnitts 41 und der Innenwand 30 des äußeren Zylinders 31 des Zwischenrotors 30 eingepaßt.

Wie in den Fig. 3 und 13 gezeigt, ist der Deckel 60 schei benförmig und hat einen mittigen Durchgang 61, in den der Wellenteil 44 des Wellenrotors 40 drehbar eingepaßt ist. Die Außenwand ist mit einem Kamm 62 ausgeformt, welcher in der ringförmigen Nut 24 des Gehäuses 20 aufgenommen wird. Weiter hat der Deckel 60 einen Absatz 63, der zwi schen der Außenwand des Wellenrotors 40 und der Innenwand des äußeren Zylinders 31 des Zwischenrotors 30 aufgenommen wird.

Wie in Fig. 5 gezeigt wird der Wellenabschnitt 44 in die Bohrung 61 des Deckels 60 eingefügt, die Dichtung 51 unter Druck auf den Absatz 63 eingepaßt und der Kamm 62 in die ringförmige Nut 24 des Gehäuses 20 angrenzend an dessen offenes Ende eingepaßt, wodurch der Deckel 60 gesichert ist.

Das Gehäuse 20, der Zwischenrotor 30, der Wellenrotor 40 und der Deckel 60 sind alles einstückige Plastikformteile.

Während der Benutzung wird das Gehäuse durch die Montage füße 21 a und 21 b gesichert, und die Welle, die durch den Öldämpfer gebremst werden soll, ist mit dem Wellenabschnitt 44 des Wellenrotors 40 verbunden.

Wie in Fig. 6 gezeigt, wird, wenn der Wellenrotor 40 in Richtung A (Uhrzeigersinn) gedreht werden soll, das Dreh moment des Wellenrotors 40 vom zylindrischen Abschnitt 41 zum Zwischenrotor 30 durch die inneren und äußeren Flächen des zylindrischen Abschnitts 41 über den viskositätsbe dingten Widerstand des Öles 50 übertragen. Resultierend daraus will sich der Zwischenrotor 30, zusammen mit dem Wellenrotor 40 in Richtung A drehen. Jedoch wird die Dre hung des Zwischenrotors 30 durch das Zusammenwirken zwischen der Sperrklinke 26 a des Gehäuses 20 und einem der zweiten Kupplungselemente 36 verhindert. Daher erfährt der zylin drische Abschnitt 41 des Wellenrotors 40 einen hohen Dreh widerstand gegenüber dem stehenden Zwischenrotor 30 durch den viskositätsbedingten Widerstand des Öls 50. Dadurch wird plötzliche Drehung eingeschränkt und der Wellenrotor 40 dreht in einem gebremsten Zustand.

Wird der Wellenrotor 40 in die entgegengesetzte Richtung B gedreht, so wird das Drehmoment in ähnlicher Weise durch den viskositätsbedingten Widerstand des Öls dem Zwischen rotor 30 übertragen und der Zwischenrotor 30 neigt dazu, in die Richtung B gedreht zu werden. Der Zwischenrotor 30 kann frei in die Richtung B gedreht werden, während die zweiten Kupplungselemente 36 vorbeigehen, wobei sie bei Berührung mit der Sperrklinke 26 a des Gehäuses 20 den ersten Kupplungsabschnitt nach außen drücken. So kann der Wellen rotor 40 bei hoher Geschwindigkeit frei im Gleichklang mit dem Zwischenrotor 30 gedreht werden.

Auf diese Art wird in dem Öldämpfer ein hoher Drehwider stand nur in einer Drehrichtung erzeugt und eine leichte Drehung kann in der Gegenrichtung erzielt werden.

Während eine Ausgestaltung der Erfindung im Vorhergehenden beschrieben wurde, ist diese Ausgestaltung in keinem Falle einschränkend und vielfältige Veränderungen und Modifika tionen sind im Aufbau der einzelnen Teile möglich. Z.B. ist es möglich, die Form des Gehäuses 20, des Zwischenrotors 30 und des Wellenrotors 40 vielfältig zu verändern.

In der obigen Ausgestaltung wird das Gehäuse 20 gesichert und der Wellenrotor 40 wird gedreht. Jedoch ist es natür lich möglich, einen umgekehrten Aufbau des Öldämpfers zu erstellen, in dem der Wellenrotor 40 stationär ist und das Gehäuse 20 gedreht wird.

Wie im Vorhergehenden beschrieben wurde, hat der Öldämpfer gemäß der Erfindung die folgenden ausgezeichneten Wirkungen.

(I) Bremskraft wird nur in einer Richtung ausgeübt und nicht in der anderen Richtung.

(II) Drehwiderstand wird an einer Stelle erzeugt, die in radialer Richtung vom Drehzentrum entfernt ist (im zylin drischen Abschnitt 41 des Wellenrotors 40) und Drehwider stand wird über eine weite Strecke in axialer Richtung des zylindrischen Abschnitts 41 erzeugt. So ist es möglich, die Gesamtgröße zu reduzieren, ohne den Durchmesser des Gehäuses 20 zu vergrößern. Weiterhin ist es möglich, sehr große Drehwiderstände zu erzeugen.

(III) Ein größerer Teil des Drehwiderstandes wird durch den zylindrischen Abschnitt 41 erzeugt, der einen konstan ten Abstand vom Drehzentrum (Radius) hat, so daß es möglich ist, Drehwiderstandsdämpfer mit einer gleich mäßigen Charakteristik ohne Veränderungen in Massener zeugung herzustellen.

Claims

Öldämpfer, gekennzeichnet durch ein zylindrisches Ge häuse (20), das auf einer Seite offen ist und einen ersten Kupplungsabschnitt (26) hat, der auf der Innen wand ausgebildet ist, einen Zwischenrotor (30), der ei nen inneren (32) und einen äußeren Zylinder (31) hat, wobei der innere Zylinder (32) sich koaxial von einem Ende des äußeren Zylinders (31) in den äußeren Zylin der hineinerstreckt und dabei einen ringförmigen Raum (33) bildet, der am anderen Ende offen ist in axialer Richtung zwischen äußerem und innerem Zylinder, die Außenwand des äußeren Zylinders (31) mit einem zweiten Kupplungsabschnitt ausgerüstet ist, der mit dem ersten Kupplungsabschnitt (26) des Gehäuses (20) zusammenwirkt, der Zwischenrotor (30) im Gehäuse (20) so angepaßt ist, daß er nur in eine Rich tung gedreht werden kann, ohne durch den ersten und zwei ten Kupplungsabschnitt gestoppt zu werden und das offene Ende des ringförmigen Raums (33) in die gleiche Richtung weist, wie das offene Ende des Gehäuses (20); einen Wel lenrotor (40), der einen auf einer Seite offenen zylin drischen Abschnitt (41) hat und einen Wellenteil (44), der sich vom Boden des zylindrischen Abschnitts (41) zur Seite gegenüber dem zylindrischen Abschnitt erstreckt, wobei der zylindrische Abschnitt drehbar aufgenommen wird im ring förmigen Raum (33) des Zwischenrotors (30) und Öl (50) im ringförmigen Raum fest eingeschlossen ist, um gebühren den Widerstand gegenüber einer Relativbewegung des Zwi schenrotors (30) und des Wellenrotors (40) zu bieten.