DE4132568A1 - Torsionsstab fuer welleneinrichtung mit verzoegerter drehung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Torsionsstab gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein solcher herkömmlicher Torsionsstab für eine Welleneinrichtung mit verzögerter Drehung wird in einem aufklappbaren Gegenstand wie etwa einem Make up-Behälter, einem Audiokassetten-Fach, einem Fahrzeug-Armaturenbrett oder dergleichen verwendet.

Eine solche Welleneinrichtung mit verzögerter Drehung umfaßt eine Welle 3, die ein drehbares Element 1 hält, das relativ zu einem festen Element 2 drehbar ist, wie in Fig. 4 gezeigt ist.

Wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt, umfaßt die Welle 3 einen Hohlwellen­ körper 31, Kappenelemente 32 und 33, die über die Endbereiche des Wellenkörpers 31 geschoben werden, zwei Torsionsstäbe 4, von denen jeweils ein mit einem Hakenbereich 41 versehenes Ende im Wellenkör­ per 31 und das jeweils andere, ebenfalls mit einem Hakenbereich 42 versehene Ende im Kappenelement 33 eingeklinkt ist, und ein (nicht gezeigtes) viskoses Fett, das zwischen dem Wellenkörper 31 und den Kappenelementen 32 und 33 eingeschlossen ist.

Der Wellenkörper 31 besitzt einen gestuften Aufbau. Auf beiden Seiten eines im Mittelbereich des Wellenkörpers 31 befindlichen Wellenbe­ reichs 31a mit großem Durchmesser ist jeweils ein Wellenbereich 31b mit kleinem Durchmesser ausgebildet, auf den jeweils eines der Kap­ penelemente 32 bzw. 33 aufgeschoben wird. Ferner ist im Wellenkör­ per 31 in seiner Längsrichtung ein Schlitzloch 34 ausgebildet. Auf dem Wellenbereich 31a mit großem Durchmesser steht ein Keil 35 hervor. Jedes der Kappenelemente 32 und 33 ist in Form eines Zylinders mit Boden ausgebildet, wobei der Innendurchmesser des Zylinders im we­ sentlichen gleich dem Außendurchmesser des Wellenbereichs 31b mit kleinem Durchmesser ist, während der Außendurchmesser des Zylin­ ders im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des Wellenbe­ reichs 31a mit großem Durchmesser ist. An der äußeren Umfangsflä­ che eines jeden Kappenelementes 32 und 33 steht ein Keil 37 bzw. 38 hervor.

Im Boden des Kappenelementes 33 ist ein konkaver Schlitz 36 ausge­ bildet. Jedes der Kappenelemente 32 und 33 wird über einen der Wel­ lenbereiche 31b mit kleinem Durchmesser geschoben, wobei in den Kappenelementen 32 und 33 ausgebildete Ringnuten 32a und 33a je­ weils mit einer ringförmigen Rippe 31c, die auf jedem der Wellenbe­ reiche 31b mit kleinem Durchmesser vorgesehen sind, in Eingriff ge­ bracht werden, um ein Abgleiten der Kappenelemente 32 und 33 zu verhindern. Auf diese Weise werden die Kappenelemente 32 und 33 auf drehbare Weise am Wellenkörper 31 montiert.

In diesem montierten Zustand sind die Torsionsstäbe 4 in das Schlitz­ loch des Wellenkörpers 31 eingesetzt, wobei jeweils ein mit einem Ha­ kenbereich 41 versehenes Ende im Schlitzloch 34 und das andere, ebenfalls mit einem Hakenbereich 42 versehene Ende im konkaven Schlitz 36 des Kappenelementes 33 eingeklinkt ist und das viskose Fett zwischen den Kappenelementen 32 und 33 und jedem der Wellenberei­ che 31b mit kleinem Durchmesser eingeschlossen ist.

Wenn die Welle 3 auf die obenbeschriebene Weise zusammengebaut worden ist, werden der Wellenbereich 31a mit großem Durchmesser im Haltebereich 21 des festen Elementes 2 und die Kappenelemente 32 und 33 in einem Lagerbereich 11 bzw. 12 des drehbaren Elementes 1 angeordnet, wobei jeder Keil 35, 37 und 38 in die im Haltebereich 21 und in den Lagerbereichen 11 und 12 ausgebildeten (nicht gezeigten) Keilnuten eingesetzt wird, so daß der Wellenbereiche 31a mit großem Durchmesser drehfest am Haltebereich 21 und die Kappenelemente 32 und 33 drehfest in den Lagerbereichen 11 bzw. 12 angebracht werden.

Obwohl in der so aufgebauten herkömmlichen Welleneinrichtung mit verzögerter Drehung das drehbare Element 1 durch das Drehmoment der Torsionsstäbe 4 gedreht wird, tritt während der Drehung ein visko­ ser Widerstand des viskosen Fettes auf, so daß das drehbare Element 1 trotz des angreifenden Drehmoments der Torsionsstäbe 4 mit geringer Geschwindigkeit gedreht wird.

Da es in der obenbeschriebenen herkömmlichen Welleneinrichtung mit verzögerter Drehung erforderlich ist, das drehbare Element gegen den viskosen Widerstand des viskosen Fettes zu drehen, muß der Torsions­ stab 4 so beschaffen sein, daß mit ihm ein für diese Drehung erforder­ liches Drehmoment erhalten werden kann. Wenn für die Gewinnung eines solchen Drehmomentes der Durchmesser des den Torsionsstab bildenden Walzdrahtes erhöht wird, wird die Beanspruchung des Tor­ sionsstabes selbst erhöht, was eine bleibende Verformung oder einen Bruch des Stabes bewirken kann. Daher werden, wie oben beschrieben worden ist, eine Mehrzahl von Torsionsstäben 4 aus einem Walzdraht mit kleinem Durchmesser und gleicher Länge verwendet, um das er­ wähnte Drehmoment zu gewinnen.

Wenn jedoch für den herkömmlichen Torsionsstab der Welleneinrich­ tung mit verzögerter Drehung eine Mehrzahl von Torsionsstäben 4 mit gleicher Länge verwendet werden, beeinflussen sich bei der Verdril­ lung der Torsionsstäbe 4 jeweils die Hakenbereiche 41 der Enden auf der einen Seite der Torsionsstäbe und die Hakenbereiche 42 der Enden auf der anderen Seite der Torsionsstäbe gegenseitig, so daß ein abnor­ males Geräusch entsteht und eine gute Funktion der Welleneinrichtung unmöglich ist.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Torsions­ stab für eine Welleneinrichtung mit verzögerter Drehung zu schaffen, der nur einen einzigen Torsionsstab umfaßt und eine gute Funktion der Welleneinrichtung gewährleistet.

Diese Aufgabe wird bei einem Torsionsstab der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1.

Da der Abstand zwischen den an beiden Enden des Torsionsstabes aus­ gebildeten Hakenbereichen in Längsrichtung durch Biegung des Walz­ drahtes geschaffen wird, so daß die beiden Hakenbereiche mindestens um eine Länge, die gleich dem Durchmesser des Walzdrahtes ist, zu­ einander verschoben sind, können sich die Hakenbereiche selbst bei Anlegen einer Verdrillungskraft an den Torsionsstab weder gegenseitig beeinflussen noch ein abnormales Geräusch erzeugen.

Da ferner der Torsionsstab durch Biegung geschaffen wird, kann das gleiche Drehmoment wie bei einer Mehrzahl von Torsionsstäben er­ halten werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1(a) eine Seitenansicht eines Torsionsstabes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 1(b) eine Seitenansicht des Torsionsstabes von Fig. 1(a);

Fig. 2 einen Längsschnitt einer Welle in auseinandergezogener Darstellung, die eine Welleneinrichtung mit verzögerter Drehung bildet, in der der erfindungsgemäße Torsions­ stab Verwendung findet;

Fig. 3(a) eine rechte Seitenansicht eines Kappenelementes für ein Ende des Wellenkörpers von Fig. 2;

Fig. 3(b) einen Querschnitt entlang der Linie b-b des Wellenkör­ pers von Fig. 2;

Fig. 3(c) eine linke Seitenansicht des Kappenelementes für das an­ dere Ende des Wellenkörpers von Fig. 2;

Fig. 4 eine perspektivische Gesamtansicht einer Vorrichtung, in der die erfindungsgemäße Welleneinrichtung mit verzö­ gerter Drehung Anwendung finden kann;

Fig. 5 einen Längsschnitt einer herkömmlichen Welle in aus­ einandergezogener Darstellung, die ebenfalls in der Vorrichtung von Fig. 4 Anwendung findet;

Fig. 6(a) eine rechte Seitenansicht eines Kappenelementes für ein Ende der Welle von Fig. 5;

Fig. 6(b) einen Querschnitt entlang der Linie b-b der Welle von Fig. 5; und

Fig. 6(c) eine linke Seitenansicht eines weiteren Kappenelementes für das andere Ende der Welle von Fig. 5.

In der folgenden Beschreibung werden die gleichen konstruktiven Bau­ teile wie in der obenbeschriebenen herkömmlichen Welleneinrichtung mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

In Fig. 1 ist ein Torsionsstab 4 gemäß einer Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung gezeigt. Der Torsionsstab 4 wird dadurch geschaf­ fen, daß ein Walzdraht, dessen Länge ungefähr gleich der doppelten Länge des zu bildenden Torsionsstabes ist, ungefähr in seiner Mitte ge­ bogen wird. Der Walzdraht ist zu diesem Zeitpunkt an seinen beiden Enden bereits mit L-förmigen Hakenbereichen 42a versehen. Die Bie­ gung wird so ausgeführt, daß die Hakenbereiche 42a an beiden Enden in Längsrichtung ungefähr um die Länge d verschoben sind (siehe Fig. 1(b)); ferner wird die Biegung so ausgeführt, daß der Torsionsstab in Richtung der Hakenbereiche 42a an seinen beiden Enden im unbelaste­ ten Zustand leicht aufgeweitet ist. Der Abstand d zwischen den Haken­ bereichen 42a wird vorzugsweise so gewählt, daß er wenigstens gleich dem Durchmesser des Walzdrahtes ist.

Die Hakenbereiche 42a des Torsionsstabes 4 bilden zusammen einen Hakenbereich 42 für die Einklinkung eines Endes des Torsionsstabes, während der Hakenbereich 41 am anderen Ende des Torsionsstabes 4 im wesentlichen C-förmig gebogen ist.

Der auf diese Weise gebildete Torsionsstab 4 wird in die die Wellen­ einrichtung mit verzögerter Drehung bildende Welle 3 eingebaut.

Die Welle 3 umfaßt einen Hohlwellenkörper 31, Kappenelemente 32 und 33, die auf die beiden Enden des Wellenkörpers 31 drehbar aufge­ schoben werden, einen erfindungsgemäßen Torsionsstab 4, von dem ein Hakenbereich 41 an einem seiner Enden in den Wellenkörper 31 eingeklinkt ist, während der Hakenbereich 42 am anderen Ende im Kappenelement 33 eingeklinkt ist, und ein (nicht gezeigtes) viskoses Fett, das zwischen den Wellenkörper 31 und die Kappenelemente 32 und 33 eingeschlossen ist.

Der Wellenkörper 31 besitzt einen gestuften Aufbau, derart, daß an beiden Seiten eines im Mittelbereich der Welle 3 ausgebildeten Wellen­ bereichs 31a mit großem Durchmesser jeweils ein Wellenbereich 31b mit kleinem Durchmesser ausgebildet ist, auf die jeweils eines der Kappenelemente 32 bzw. 33 auf drehbare Weise aufgeschoben wird. Ferner ist im Wellenkörper 31 ein Schlitzloch 34 ausgebildet.

Die Kappenelemente 32 und 33 besitzen jeweils die Form eines Zylin­ ders mit Boden, der auf den Wellenbereich 31b mit kleinem Durchmes­ ser des Wellenkörpers 31 geschoben wird. Der Boden des Kappenele­ mentes 33 ist mit einem konkaven Schlitz 36 versehen. Der Außen­ durchmesser eines jeden Kappenelementes 32 oder 33 ist im wesentli­ chen gleich dem Außendurchmesser des Wellenbereichs 31a mit großem Durchmesser des Wellenkörpers 31.

Die Kappenelemente 32 und 33 werden dadurch am Wellenkörper 31 angebracht, daß sie über den Wellenbereich 31b mit kleinem Durch­ messer geschoben werden und daß die in beiden Elementen vorgese­ henen Ringnuten 32a bzw. 33a mit den jeweils auf den Wellenberei­ chen 31b mit kleinem Durchmesser vorgesehenen ringförmigen Rippen 31c in Eingriff gebracht werden, wodurch ein Abgleiten des Kappen­ elementes verhindert wird.

In diesem montierten Zustand wird der Torsionsstab 4 in das Schlitz­ loch 34 des Wellenkörpers 31 eingesetzt, wobei der an einem Ende des Torsionsstabes 4 befindliche Hakenbereich 41 im Schlitzloch 34 einge­ klinkt wird, während der am anderen Ende des Torsionsstabes 4 vorge­ sehene Hakenbereich 42 im konkaven Schlitz 36 des Kappenelementes 33 eingeklinkt wird und wobei die Hakenbereiche 42a zu diesem Kap­ penelement 33 herausgezogen werden. Schließlich wird das viskose Fett zwischen die Kappenelemente 32 und 33 und den Wellenbereich 31b mit kleinem Durchmesser eingeschlossen.

Die auf diese Weise montierte Welle 3 wird an einem Haltebereich des in Fig. 4 gezeigten drehbaren Elementes 1 drehbar befestigt, anschlie­ ßend wird das drehbare Element 1 am festen Element 2 drehbar befe­ stigt. Hierzu wird der Wellenbereich 31a mit großem Durchmesser des Wellenkörpers 31 im Haltebereich 21 des festen Elements 2 befestigt, während die Kappenelemente 32 und 33 jeweils in den Lagerbereichen 11 und 12 des drehbaren Elementes 1 angebracht werden. Anschlie­ ßend werden die Nuten 35, 37 und 38 in die sowohl im Haltebereich 21 als auch in den Lagerbereichen 11 bzw. 12 ausgebildeten (nicht ge­ zeigten) Keilnuten eingesetzt, wodurch die Kappenelemente 32 und 33 drehfest in den Lagerbereichen 11 bzw. 12 des drehbaren Elementes 1 und der Wellenkörper 31 drehfest im Haltebereich 21 des festen Ele­ mentes 2 angebracht wird.

Somit ist die Welleneinrichtung mit verzögerter Drehung am festen Element 2 befestigt, während sich die Kappenelemente 32 und 33 zu­ sammen mit dem drehbaren Element 1 relativ zum festen Element 2 und dem Wellenkörper 31 drehen können. Das Drehmoment des Tor­ sionsstabes 4 wird über das Kappenelement 33 an das drehbare Ele­ ment 1 übertragen, so daß sich das drehbare Element 1 zusammen mit den Kappenelementen 32 und 33 aufgrund dieser Drehmomentübertra­ gung relativ zum festen Element 2 dreht. Die Drehung des drehbaren Elementes 1 wird hierbei aufgrund des viskosen Widerstandes des zwi­ schen den Kappenelementen 32 und 33 und jedem der Wellenbereiche 31b mit kleinem Durchmesser des Wellenkörpers 31 eingeschlossenen viskosen Fettes mit geringer Geschwindigkeit ausgeführt. Mit dem er­ findungsgemäßen Torsionsstab kann das gleiche Drehmoment wie mit zwei herkömmlichen Torsionsstäben erzielt werden, ferner besteht zwi­ schen den Haken 42a, die den Hakenbereich 42 des einen Endes des Torsionsstabes 4 bilden, keine gegenseitige Beeinflussung. Dadurch kann eine gute Funktion gewährleistet werden, ohne daß während der Drehung des drehbaren Elementes 1 ein abnormales Geräusch entsteht.

In einer solchen Welleneinrichtung mit verzögerter Drehung wird das Anfangsdrehmoment des Torsionsstabes 4 auf die folgende Weise ge­ schaffen:
Wenn der Wellenkörper 31 am Haltebereich 21 des festen Elementes 2 befestigt wird, wird der C-förmige Hakenbereich 41 des Torsionsstabes 4 im Schlitzloch 34 eingeklinkt, während der Hakenbereich 42 in einem Zustand, in dem er in Richtung des Lagerbereichs 12 des drehbaren Elementes 1 vorsteht, in den konkaven Schlitz des Kappenelementes 33 eingeklinkt wird. Wenn hierbei der Torsionsstab 4 durch die Drehung des Kappenelementes 33 geeignet verdrillt worden ist, wird das Kap­ penelement 33 zusammen mit dem verdrillten Torsionsstab 4 auf den Wellenkörper 31 geschoben, anschließend wird das Kappenelement 33 am drehbaren Element 1 durch das Einsetzen des Keils 38 des Kappen­ elementes 33 in die Keilnut des Lagerbereichs 12 drehfest befestigt.

Dadurch wird das Anfangsdrehmoment für den Torsionsstab 4 geschaf­ fen.

Der erfindungsgemäße Torsionsstab für eine Welleneinrichtung mit verzögerter Drehung ist nicht wie oben beschrieben auf einen einzigen gebogenen Bereich beschränkt, vielmehr kann er zwei oder mehr gebo­ gene Bereiche aufweisen.

Ferner kann der erfindungsgemäße Torsionsstab so montiert werden, daß der an einem Ende des Stabes befindliche Hakenbereich 42 in das Schlitzloch 34 und der am anderen Ende befindliche Hakenbereich 41 in den konkaven Schlitz 36 eingeklinkt wird.

Da bei dem erfindungsgemäßen Torsionsstab der Abstand zwischen den an beiden Enden gebildeten Haken so bemessen ist, daß dessen Länge in Längsrichtung mindestens gleich dem des Walzdrahtes ist, kann ein Drehmoment erhalten werden, das gleich dem einer Mehrzahl von her­ kömmlichen Torsionsstäben ist, selbst wenn der Torsionsstab mit einer Verdrillungskraft belastet wird, wobei eine gegenseitige Beeinflussung oder Störung der den Hakenbereich 42 bildenden Haken nicht auftritt. Somit tritt bei der Drehung kein abnormales Geräusch auf, außerdem kann erfindungsgemäß eine gute Funktion der Welleneinrichtung er­ halten werden.

Claims (1)

1. Torsionsstab für eine Welleneinrichtung mit verzögerter Dre­ hung für einen aufklappbaren Gegenstand, der ein erstes Element (2) und ein relativ zu diesem um die Längsachse der Welleneinrichtung (3) drehbares zweites Element (1) aufweist, wobei der Torsionsstab (4) das zweite Element (1) gegen den viskosen Widerstand eines in der Wel­ leneinrichtung (4) vorgesehenen viskosen Fettes in einem vom ersten Element (2) wegführenden Drehsinn antreibt und wobei die Wellenein­ richtung (3) an einem Haltebereich (21) des ersten Elementes (2) befe­ stigt ist, dadurch gekennzeichnet,
   daß bei einem Biegevorgang für den Torsionsstab (4) der Abstand zwischen an den beiden Enden des Torsionsstabes (4) gebildeten Ha­ kenbereichen (42a) so bemessen wird, daß die Hakenbereiche (42a) mindestens um eine Länge gegeneinander verschoben sind, die in Längsrichtung des Torsionsstabes (4) im wesentlichen mindestens gleich dem Durchmesser des den Torsionsstab (4) bildenden Walz­ drahtes ist; und
   im Biegebereich ein weiterer Hakenbereich (41) ausgebildet ist.