DE4207757B4 - Drehdämpfer - Google Patents

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Abstract

Drehdämpfer mit:
einem Dämpfungsrotor (20), der eine mittlere Welle (22) aufweist;
einem schalenförmigen Gehäuse (10) mit einer Bodenwand (12) und einer zylindrischen Wand (13), die eine runde, mit einer viskosen Flüssigkeit (41) zu füllende Vertiefung (11) bilden, sowie mit einem geneigten ringförmigen Abschnitt (17) der Wand, dessen Außendurchmesser nach unten zunimmt, und der am Außenumfang an dem der Bodenwand zugekehrten Ende der Wand ausgebildet ist;
wobei der Dämpfungsrotor (20) drehbar gelagert ist; und
einer Kappe (30), die eine Deckenwand, eine mittlere Bohrung (31) in der Deckenwand für die Welle (22) sowie eine kreisförmige Wand (33) aufweist, die außen an der zylindrischen Wand (13) anliegt, wobei die radial nach innen weisende untere Kante der Wand (33) in Kontakt mit der Schräge des geneigten ringförmigen Abschnitts (17) gebracht und verschweißt ist und wobei die Deckenwand (32) der Kappe innen einen ringförmigen in die Vertiefung (11) hineinstehenden Abschnitt (35) aufweist, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser der zylindrischen Wand (33) und der somit einen Ringkanal (18) zwischen sich und der zylindrischen Wand (33) bildet.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Drehdämpfer für die Verwendung mit einer drehbaren oder gleitenden Einrichtung wie der Abdeckung eines Kassettenrecorders, eines Antriebs für eine Computer-Floppy-Disc, einem Handschuhkasten oder einem Aschenbecher in einem Auto oder anderen ähnlichen Vorrichtungen, wobei der Drehdämpfer die Dreh- oder Gleitbewegung der Einrichtung dämpft unter Anwendung der Viskosität von Fett oder Silikonöl.
  • Die US 4 701 229 offenbart einen Drehdämpfer, wobei ein schalenförmiges Gehäuse eine kreisförmige Vertiefung aufweist, eine viskose Flüssigkeit in die Vertie fung gefüllt ist, ein Dämpfungsrotor horizontal in der viskosen Flüssigkeit in einer drehbaren Weise angeordnet ist und einen Drehschaft aufweist, der sich von der Mitte des Dämpfungsrotors erstreckt, eine Kappe eine mittlere Bohrung aufweist für das Hindurchführen des Drehschaftes des Dämpfungsrotors, eine zylindrische Wand des schalenförmigen Gehäuses die Vertiefung umgibt, und wobei die Kappe und die zylindrische Wand durch Schweißen miteinander befestigt sind, so daß die Vertiefung von oben durch die Kappe abgedeckt ist.
  • Bei dem bekannten Drehdämpfer ist entlang dem äußeren Umfang der Kappe eine innere kreisförmige und nach unten sich erstreckende, vorspringende Wand vorgesehen, während entlang dem inneren Umfang der zylindrischen Wand des schalenförmigen Gehäuses eine äußere kreisförmige und nach oben sich erstreckende Wand vorgesehen ist. Die äußere Umfangsfläche der inneren kreisförmigen vorspringenden Wand und die innere Umfangsfläche der äußeren kreisförmigen vorspringenden Wand sind gegenüberliegend zueinander ausgebildet. Das Schweißen wird durch Pressen einer hornförmigen, hochfrequenten Schweißvorrichtung auf die zwei zirkulären vorspringenden Wände durchgeführt, um obere Kantenabschnitte der zwei kreisförmigen vorspringenden Wände durch Hochfrequenzvibration zu schmelzen.
  • Dieser Eingriff führt notwendigerweise dazu, daß ein gewisses Spiel zwischen der äußeren Umfangsfläche der Kappe, die die innere zirkuläre vorstehende Wand aufweist, und der inneren Umfangsfläche der zylindrischen Wand, die die äußere kreisförmige vorspringende Wand aufweist, vorliegt, wobei eine untere Kante dieses kleinen Zwischenraums mit der Innenseite der Vertiefung des schalenförmigen Gehäuses, das mit der viskosen Flüssigkeit gefüllt ist, kommuniziert. Aus diesem Grund wird die viskose Flüssigkeit durch Kapillaranziehung in den kleinen Zwischenraum gezogen. Dies führt dazu, daß der zu schweißende Abschnitt manchmal durch die viskose Flüssigkeit angefeuchtet ist. Falls dies passiert, kann die Schweißung schwach oder in ihrer Form irregulär sein, so daß die Kappe sich von dem schalenförmigen Gehäuse löst oder die viskose Flüssigkeit nach außen gelangt, wenn sie erwärmt wird und ihr Volumen ansteigt.
    •
  • Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Drehdämpfer zu schaffen, der eine verbesserte Schweißstärke zwischen der Kappe und dem Gehäuse aufweist, und bei dem die viskose Flüssigkeit nicht nach außen gelangen kann.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.
  • Der Drehdämpfer nach der Erfindung weist einen Dämpfungsrotor mit einem mittleren Drehschaft auf, ein schalenförmiges Gehäuse, das eine Bodenwand und eine zylindrische Wand hat zur Bildung einer runden mit einer viskosen Flüssigkeit zu füllenden Vertiefung, wobei das schalenförmige Gehäuse ferner einen geneigten ringförmigen Abschnitt aufweist, der einen nach unten ansteigenden Durchmesser hat und am äußeren Umfang einer unteren Kante der zylindrischen Wand angeordnet ist. Der Dämpfungsrotor ist drehbar in der runden, mit der viskosen Flüssigkeit gefüllten Vertiefung angeordnet. Der Drehdämpfer nach der Erfindung hat ferner eine Kappe, die eine mittlere Bohrung für das Hindurchführen des Drehschafts des Dämpfungsrotors und eine kreisförmige Wand aufweist, welche entlang der äußeren Peripherie der Kappe in Anpassung an die äußere Peripherie der zylindrischen Wand des schalenförmigen Gehäuses vorgesehen ist. Die kreisförmige Wand hat eine untere Kante, deren innerer Umfang in Kontakt mit einer Neigung des geneigten ringförmigen Abschnitts des schalenförmigen Gehäuses steht, um die Kappe so anzuschweißen, daß sie die runde Vertiefung von oben abdeckt.
  • Wie oben beschrieben, wird der geneigte ringförmige Abschnitt, der entlang dem äußeren Umfang des unteren Kantenabschnitts der zylindrischen Wand ausgebildet ist, wobei die zylindrische Wand die runde Vertiefung des schalenförmigen, mit der viskosen Flüssigkeit gefüllten Gehäuses umgibt, und der innere Umfang des unteren Kantenabschnitts der Kappe zum Schweißen geschmolzen. Gemäß dieser Anordnung kann die in die runde Vertiefung des schalenförmigen Gehäuses gefüllte viskose Flüssigkeit den zu schweißenden Abschnitt während des Schweißens nicht beeinflussen. Damit wird ein geeignetes Schweißen sichergestellt und ein Aufbrechen des Drehdämpfers sowie ein Ausfließen der viskosen Flüssigkeit wird vermieden.
    •
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
  • 1 zeigt einen Schnitt durch einen Drehdämpfer nach der Erfindung gemäß der Linie I-I in 3.
  • 2 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht des Drehdämpfers nach 1.
  • 3 zeigt eine Draufsicht auf den Drehdämpfer nach 1 angeordnet in einem Werkzeug zum Schweißen.
  • 4 zeigt einen Schnitt des in dem Werkzeug aufgenommenen Drehdämpfers entlang der Linie I-I nach 3.
  • In der Ausführungsform gemäß den Zeichnungen bezeichnet die Bezugsziffer 10 ein schalenförmiges Gehäuse, die Bezugsziffer 20 einen Dämpfungsrotor und die Bezugsziffer 30 bezeichnet eine Kappe. Diese Bauteile sind Kunststoff-Formteile.
  • Das schalenförmige Gehäuse 10 hat eine Bodenwand 12, die eine runde Vertiefung 11 bildet, eine zylindrische Wand 13, die sich von dem äußeren Umfang der kreisförmigen Bodenwand 12 erstreckt, einen befestigten Schaft 14, der sich von der Mitte der Bodenwand erstreckt, und zwei befestigte Arme 15, die von der zylindrischen Wand 13 in radialer Richtung sich erstrecken. Eine bestimmte Menge einer viskosen Flüssigkeit 41, z.B. Silikonöl, ist in die runde Vertiefung 11 gefüllt.
  • Der Dämpfungsrotor 20 ist rechteckig und hat zwei gegenüberliegende, bogenförmige äußere Abschnitte, die an seinem äußeren Umfang angeordnet sind. Die Erstreckung der bogenförmigen peripheren Abschnitte ist kleiner als der Durchmesser der inneren Fläche der zylindrischen Wand 13 des schalenförmigen Gehäuses 10. Der Dämpfungsrotor 20 weist eine Dämpfungsplatte 21 auf, die innerhalb der runden Vertiefung 11 und oberhalb der Bodenwand 12 sich horizontal dreht, sowie einen Drehschaft 22, der sich von der Mitte der Dämpfungsplatte 21 erstreckt. Der Drehschaft 22 hat eine nach unten offene Schaftbohrung 23, die von oben auf den befestigten Schaft 14 des schalenförmigen Gehäuses 10 angeordnet ist. Ein Mittel 25 ist vorgesehen für die Befestigung einer Kammwalze 24, welche die Drehung liefert. Die Bezugsziffer 42 bezeichnet einen O-Ring, der mit dem äußeren Umfang des Drehschafts 22 des Dämpfungsrotors 20 in Eingriff tritt.
  • Das Befestigungsmittel 25 weist Nuten 27 auf , die in beiden parallelen Seitenflächen eines Schaftes 26 von rechteckigem Querschnitt ausgebildet sind, wobei der Schaft 26 sich von einem oberen Kantenabschnitt des Drehschafts 22 erstreckt. Das Befestigungsmittel 25 weist ferner nach innen sich erstreckende Vorsprünge 29 auf, die von beiden parallelen Seitenflächen einer rechteckigen mittleren Bohrung 28 der Kammwalze 24, die mit dem Schaft 26 in Eingriff tritt, vorspringen. Die Formen des Schafts 26 des Dämpfungsrotors 20 und der mittleren Bohrung 28 der Kammwalze 24 sind nicht auf einen rechteckigen Querschnitt begrenzt, sondern können auch polygonal sein.
  • Die Kappe 30 hat einen runden Abdeckungsabschnitt 32, der eine mittlere Bohrung 31 aufweist für das Hindurchführen des Drehschafts 22 des Dämpfungsrotors 20, und der ferner eine kreisförmige Wand 33 hat, die sich von dem äußeren Umfang des Abdeckungsabschnitts 32 nach unten erstreckt und mit dem äußeren Umfang der zylindrischen Wand 13 des schalenförmigen Gehäuses 10 in Eingriff tritt.
  • Eine untere Kante 13' der zylindrischen Wand 13 des schalenförmigen Gehäuses 10 ist an einer unteren Position im Vergleich zu der oberen Fläche des fixierten Arms 15 ausgebildet. Dadurch ist eine bogenförmige Rille 16 entlang der zylindrischen Wand 13 an der oberen Fläche des befestigten Arms 15 so ausgebildet, daß der Boden der bogenförmigen Rille 16 mit der unteren Kante 13' an dem äußeren Umfang der zylindrischen Wand 13 übereinstimmt. Wenn die kreisförmige Wand 33 der Kappe 30 von oben mit der Außenseite der zylindrischen Wand 13 in Eingriff tritt, tritt der untere Abschnitt der runden Wand 33 in Eingriff mit der bogenförmigen Rille 16, während der äußere Umfang des unteren Abschnitts der kreisförmigen Wand 33 in engen Kontakt mit einer äußeren Umfangswandfläche 16' der bogenförmigen Rille 16 tritt. An dem äußeren Umfang des unteren Kantenabschnitts der zylindrischen Wand 13 ist ein geneigter ringförmiger Abschnitt 17 mit einem nach unten zuneh menden Durchmesser ausgebildet. Beim Zusammensetzen des Drehdämpfers wird die Schaftbohrung 23 in dem Boden des Drehschafts 22 des Dämpfungsrotors 20 von oben auf den befestigten Schaft 14 des schalenförmigen Gehäuses 10 angeordnet zur drehbaren Lagerung innerhalb der runden Vertiefung 11. Zu diesem Zeitpunkt kommt ein nach oben ansteigender Abschnitt 14' um die Basis des fixierten Schafts 14 in Kontakt mit dem Umfang der Schaftbohrung 23 des Dämpfungsrotors 20, wie in den Figuren dargestellt. (Alternativ ist es möglich, einen nach unten gerichteten kreisförmigen Abschnitt um die Schaftbohrung 23 vorzusehen, um einen Kontakt mit dem Umfang des fixierten Schafts 14 herzustellen.) Das Ergebnis ist in jedem Fall, daß die Bodenfläche der Dämpfungsplatte 21 des Dämpfungsrotors 20 oberhalb der Außenfläche der Bodenwand 12 der runden Vertiefung 11 gehalten wird.
  • Vor oder nach Anordnung des Dämpfungsrotors 20 in der runden Vertiefung 11 wird ein bestimmtes Volumen der viskosen Flüssigkeit 41 in die runde Vertiefung 11 gefüllt, so daß die Dämpfungsplatte 21 horizontal in der viskosen Flüssigkeit 41 rotieren kann, wobei der O-Ring 42 um den Drehschaft 22 angeordnet wird.
  • In einem nächsten Schritt wird der Drehschaft 22 des Dämpfungsrotors 20 durch die mittlere Bohrung 31 der Kappe 30 geführt, die Kappe 30 wird auf das schalenförmige Gehäuse 10 gepreßt, um dieses abzudecken, und die kreisförmige Wand 33 der Kappe 30 tritt in Eingriff mit dem äußeren Umfang der zylindrischen Wand 13 des schalenförmigen Gehäuses 10. Der innere Umfang des unteren Kantenabschnitts der kreisförmigen Wand 33 wird von oben in Kontakt mit der Neigung des geneigten ringförmigen Abschnitts 17 gebracht und die Kappe 30 wird nach unten gepreßt bis die innere Fläche des Abdeckungsabschnitts 32 in Eingriff tritt mit der oberen Kante der zylindrischen Wand 13. Zur gleichen Zeit wird der innere Umfang des unteren Kantenabschnitts der zirkulären Wand 33 und der geneigte ringförmige Abschnitt 17 durch Anwendung von Ultraschallwellen geschmolzen oder durch Anpressen eines hochfrequenten Hornstrahlers, um eine Hochfrequenzvibration zu bewirken.
  • Da der äußere Umfang der kreisförmigen Wand 33, die mit der bogenförmigen Rille 16 des fixierten Arms 15 in Eingriff ist, die externe Umfangswandfläche 16' der bogenförmigen Rille kontaktiert, erstreckt sich der Außenumfang der zirkulären Wand 33 nicht nach außen an der Neigung des geneigten ringförmigen Abschnitts 17. Jedoch folgen die restlichen Abschnitte der zirkulären Wand 33 der Neigung des geneigten ringförmigen Abschnitts 17 und expandieren nach außen. Dadurch wird es möglich, daß diese Abschnitte nicht voll geschmolzen werden. Dies könnte zu einem fehlerhaften Schweißen führen.
  • Aus diesem Grunde wird das Schweißen mit einem Werkzeug 44 durchgeführt, das ein Paar von bogenförmigen Wänden 43 aufweist, welche die kreisförmige Wand 33 umgeben, so daß ein nach außen Expandieren der oben erwähnten restlichen Abschnitte der kreisförmigen Wand 33 verhindert wird.
  • Somit sind die Kappe 30 und das schalenförmige Gehäuse 10 eng miteinander verschweißt, wenn die geschmolzenen Abschnitte 45 des inneren Umfangs des unteren Kantenabschnitts der kreisförmigen Wand 33 und des geneigten ringförmigen Abschnitts 17 erhärtet sind, wobei der O-Ring 42, der mit dem Drehschaft 22 des Rotors 20 in Eingriff ist, stark auf die Außenfläche des Drehschafts 22 an dem Innenumfang eines ringförmigen abgestuften Abschnitts 34 gedrückt ist. Der ringförmige abgestufte Abschnitt 34 ist als Hinterschnitt in der unteren Hälfte der inneren Umfangsfläche der mittleren Bohrung 31 der Kappe 30 ausgebildet. Dadurch wird ein Austreten der viskosen Flüssigkeit 41 nach außen entlang der Außenfläche des Drehschafts 22 verhindert.
  • Ein kleiner Zwischenraum kann zwischen dem Außenumfang der zylindrischen Wand 13 des schalenförmigen Gehäuses 10 und der kreisförmigen Wand 33 der Kappe 30, die von außen mit dem Gehäuse in Eingriff ist, ausgebildet sein, so daß die viskose Flüssigkeit während des Schweißens in den kleinen Zwischenraum gezogen werden kann und so die äußere Umfangsfläche des geneigten ringförmigen Abschnitts 17 befeuchten kann. Dies wäre die Ursache für ein fehlerhaftes Schweißen.
  • Um dies zu verhindern, ist an der inneren Fläche des Abdeckungsabschnitts 32 der Kappe 30 ein ringförmiger dicker Abschnitt 35 vorgesehen, der etwas kleiner im Durchmesser ist als der innere Durchmesser der zylindrischen Wand 13, um einen ringförmigen Raum 18 zwischen ihm und dem Innenumfang des oberen Kantenabschnitts der zylindrischen Wand 13 zu erhalten. Dieser ringförmige Raum 18 verhindert eine Kapillaranziehung der viskosen Flüssigkeit aus der runden Vertiefung 11 des schalenförmigen Gehäuses in den kleinen Zwischenraum zwischen dem Außenumfang der zylindrischen Wand 13 und dem Innenumfang der kreisförmigen Wand 33.
  • Die Menge der in die runde Vertiefung 11 des schalenförmigen Gehäuses zu füllenden viskosen Flüssigkeit 41 ist so gewählt, daß das Niveau der viskosen Flüssigkeit mit der unteren Fläche des ringförmigen dicken Abschnitts 35 des Abdeckungsabschnitts 32 der Kappe zusammenfällt. Gemäß diesem Aufbau dient der ringförmige Raum 18 als Aufnahmebereich für die Absorption des ausgedehnten Volumens der viskosen Flüssigkeit, wenn diese mit ansteigender Temperatur sich ausdehnt.
  • Schließlich wird die mittlere Bohrung 28 der Kammwalze 24, wobei die Bohrung die gleiche Form wie der Schaft 26 hat, mit dem einen rechteckigen Querschnitt aufweisenden Schaft 26 ausgerichtet und zugeordnet, wobei der Schaft 26 sich von dem oberen Kantenabschnitt des Drehschafts 22 des Dämpfungsrotors 20 erstreckt, der zu dieser Zeit nach oben durch die mittlere Bohrung 31 des Abdeckungsabschnitts 32 der Kappe 30 ausgerichtet ist. Die Kammwalze 24 wird an dem Drehschaft 22 durch Ausrichtung der Nuten 27 mit den Vorsprüngen 29 befestigt.
  • Der so zusammengesetzte Drehdämpfer wird mittels Schrauben (nicht gezeigt), die durch die befestigten Arme 15 geführt werden, befestigt und eine Zahnstange oder ein Getriebe (nicht gezeigt) tritt in Eingriff mit der Kammwalze, um eine Rotation auf die Kammwalze zu übertragen. Wenn die in die viskose Flüssigkeit 41 eingetauchte Dämpfungsplatte 21 zusammen mit der Kammwalze 24 dreht, wird die Drehung durch die Viskosität der viskosen Flüssigkeit gedämpft, so daß die Bewegung der Komponenten, die über die Zahnstange oder das Getriebe die Rotation auf die Kammwalze 24 übertragen, gleichförmig wird.
  • Wie oben erläutert, steht der Innenumfang des unteren Kantenabschnitts der kreisförmigen Wand der Kappe in Eingriff mit der Neigung des geneigten ringförmigen Abschnitts, der an dem Außenumfang des unteren Kantenabschnitts der zylindrischen Wand vorgesehen ist, welche die runde Vertiefung an dem schalenförmigen Gehäuse umgibt, und der geneigte ringförmige Abschnitt und der Innenumfang des unteren Kantenabschnitts der Kappe werden zum Schweißen geschmolzen, so daß die in die runde Vertiefung des schalenförmigen Gehäuses eingefüllte viskose Flüssigkeit den geschweißten Abschnitt während des Schweißens nicht beeinflußt. Gemäß diesem Aufbau sind alle Möglichkeiten einer Schweißung von nicht ausreichender Stärke oder irregulärer Form eliminiert, und ein Nachaußentreten der viskosen Flüssigkeit sowie eine Ablösung der Kappe von dem schalenförmigen Gehäuse, das zu einem Auseinanderfallen des Dämpfers führen kann, werden verhindert.

Claims (2)

  1. Drehdämpfer mit: einem Dämpfungsrotor (20), der eine mittlere Welle (22) aufweist; einem schalenförmigen Gehäuse (10) mit einer Bodenwand (12) und einer zylindrischen Wand (13), die eine runde, mit einer viskosen Flüssigkeit (41) zu füllende Vertiefung (11) bilden, sowie mit einem geneigten ringförmigen Abschnitt (17) der Wand, dessen Außendurchmesser nach unten zunimmt, und der am Außenumfang an dem der Bodenwand zugekehrten Ende der Wand ausgebildet ist; wobei der Dämpfungsrotor (20) drehbar gelagert ist; und einer Kappe (30), die eine Deckenwand, eine mittlere Bohrung (31) in der Deckenwand für die Welle (22) sowie eine kreisförmige Wand (33) aufweist, die außen an der zylindrischen Wand (13) anliegt, wobei die radial nach innen weisende untere Kante der Wand (33) in Kontakt mit der Schräge des geneigten ringförmigen Abschnitts (17) gebracht und verschweißt ist und wobei die Deckenwand (32) der Kappe innen einen ringförmigen in die Vertiefung (11) hineinstehenden Abschnitt (35) aufweist, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser der zylindrischen Wand (33) und der somit einen Ringkanal (18) zwischen sich und der zylindrischen Wand (33) bildet.
  2. Drehdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein O-Ring (42) auf der Welle (22) an den ringförmigen Abschnitt (35) innen anliegt.
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