DE19745038C1 - Rotationsdämpfer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Rotationsdämpfer, insbesondere für ein Betäti­ gungsteil in Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 42 44 484 ist ein Rotationsdämpfer bekanntgeworden, bei dem in einer Dämpferkammer, die ein flüssiges viskoses Medium enthält, ein Flügel angeordnet ist, der an einer Welle angebracht ist. Bei einer Drehung der Welle wird das Medium ver­ drängt und fließt zwischen dem Ende des Flügels und der Kammerwandung hindurch. Bei dem bekannten Rotationsdämpfer ist der Flügel zur einen Seite hin in Umfangsrich­ tung geneigt und relativ zur Welle verformbar bzw. biegbar derart, daß er bei einer Dre­ hung in Neigungsrichtung zur zylindrischen Kammerwandung hin und bei einer ent­ gegengesetzten Drehung zur Welle hin verschwenkt wird. Dadurch ist ein Rotations­ dämpfer geschaffen, der in entgegengesetzten Drehrichtungen eine unterschiedlich starke Dämpfung hervorruft. Bei einer Verschwenkung des Flügels in Richtung Kammerwandung wird der vorhandene Spalt zur Wandung verringert, so daß eine relativ hohe Bremskraft entwickelt wird. Wird die Welle jedoch in entgegengesetzter Richtung gedreht, verschwenkt der Flügel in Richtung Welle, so daß sein Abstand von der zylindrischen Kammerwandung vergrößert wird. Dadurch ist ein größerer Strömungsquerschnitt geschaffen, und die Drehkraft in dieser Drehrichtung wird weit weniger gebremst. Mithin ist bei einem derartigen Rotationsdämpfer eine Art Freilauf geschaffen.

Es liegen Betätigungsfälle vor, bei denen die gebremste Bewegung eines betätigten Teils oft nicht ausreicht, Schäden zu vermeiden, beispielsweise bei Rückenlehnen oder derglei­ chen.

Aus JP 06 280 918 A ist ein Rotationsdämpfer mit einer zylindrischen Dämpferkammer bekanntgeworden, bei dem mindestens ein Flügel an einem Rotor in der Dämpferkammer angeordnet ist derart, daß bei einer Drehung der Welle verdrängtes Medium über eine zwi­ schen Flügel und Kammerwandung gebildete Strömungsverengung strömt, wobei zumin­ dest ein radial äußerer Abschnitt des Flügels gegenüber dem durch seinen Fußpunkt gehenden Durchmesser zur einen Seite in der Umfangsrichtung geneigt und relativ zur Welle biegbar ist, so daß er bei einer Drehung in Neigungsrichtung zur zylindrischen Kammerwandung hin und bei einer entgegengesetzten Drehung zur Welle hin gebogen wird. In der Dämpferkammer ist ein radial nach innen weisender Sperrnocken angeordnet, mit dem der Flügel in Gleiteingriff ist, wenn er zur Kammerwandung hin um ein bestimmtes Maß gebogen ist.

Aus DE 195 48 921 A1 ist ein Rotationsdämpfer bekanntgeworden, bei dem Sperrnocken außerhalb des Dämpfergehäuses angeordnet sind, um die Welle des Dämpfers in einer bestimmten Winkellage zu arretieren. Die Arretierung erfolgt jedoch unabhängig von der Winkelgeschwindigkeit der Dämpferwelle.

Aus DE-OS 15 06 108 ist eine Sperrklinkeneinrichtung für Sicherheitsgurte bekannt­ geworden, der eine Klinke bei einer bestimmten Winkelgeschwindigkeit der Welle mit einem Zahn einer Ringzahnung in Eingriff tritt, um die weitere Drehbewegung zu blockie­ ren.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Rotationsdämpfer, insbesondere für ein Betätigungsteil in Kraftfahrzeugen, zu schaffen, der verhindert, daß eine Brems­ beschleunigung einen vorgegebenen Wert überschreitet.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Rotationsdämpfer ist in der Dämpferkammer ein radial nach innen weisender Sperrnocken angeordnet, mit dem das freie Ende des Flügels in Eingriff tritt, wenn er zur Kammerwandung hin um ein bestimmtes Maß verschwenkt wird. Eine Verschwenkung des Flügels zur Kammerwandung hin ist abhängig von dem Dreh­ moment bzw. der Beschleunigung des Rotors (Welle plus Flügel). Erreicht eine Be­ schleunigung einen bestimmten Wert, der möglicherweise kritisch ist für die Betätigung des zu betätigenden Teils, tritt der Flügel mit den Sperrnocken in Eingriff, so daß jede weitere Bewegung vollständig gesperrt wird. Sobald die Beschleunigung Null ist, kann sich der Flügel vom Sperrnocken zurückziehen und ist mithin wieder freigegeben. Die Bewegung des zu betätigenden Teils kann somit fortgesetzt werden.

Es versteht sich, daß bei mehreren Flügeln jedem ein Sperrnocken zugeordnet sein kann. Es kann auch eine Anzahl von Sperrnocken vorgesehen werden, die ein Vielfaches der Anzahl von Flügeln ist. Dies ist dann von Vorteil, wenn ein sehr rascher Stopp bei Errei­ chen der vorgegebenen Beschleunigung erhalten werden soll.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß auf einer Seite des Flügels an der Welle eine Stützrippe oder dergleichen angebracht ist derart, daß sich der Flügel ge­ gen die Stützrippe anlegt, wenn er um ein bestimmtes Maß zur Kammerwandung hin ver­ schwenkt wird. Die Stützrippe hat die Aufgabe zu verhindern, daß der Flügel durchge­ bogen wird und dabei an dem Sperrnocken vorbeiratscht. Die Rippe erfüllt mithin die Aufgabe, ein Überdrehen über die Sperrstellung hinaus zu verhindern.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Unteransprüchen angege­ ben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Rotationsdämpfer nach der Erfindung im Ruhe­ zustand.

Fig. 2 den Rotationsdämpfer nach Fig. 2 bei einer Drehung des Rotors im Uhrzeigersinn.

Fig. 3 zeigt den Rotationsdämpfer nach Fig. 1 bei einer Drehung entgegen dem Uhrzei­ gersinn.

Fig. 4 zeigt die Seitenansicht des Rotors des Rotationsdämpfers nach den Fig. 1 bis 3 teilweise im Schnitt.

Der in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Rotationsdämpfer weist ein topfförmiges Gehäuse 10 auf, das an der offenen Seite mit einem Deckel verschlossen ist (nicht gezeigt). In dem Gehäuse 10 befindet sich eine Flüssigkeit (nicht gezeigt), z. B. Silikonöl. Im Gehäuse ist ein Rotor 16 angeordnet, der einen zylindrischen Abschnitt 18 aufweist, der über einen radialen Abschnitt 20 zwischen den Enden mit einer Welle 22 verbunden ist. Der zylin­ drische Abschnitt 18 erstreckt sich annähernd zwischen dem nicht gezeigten Boden des topfförmigen Gehäuses 10 und dem Deckei. Die Welle 22 erstreckt sich durch eine zen­ trale Öffnung des Deckels (nicht gezeigt). Auf dem außen liegenden Abschnitt der Welle kann ein Ritzel drehfest aufgesetzt werden. Auf der entgegengesetzten Seite der Wand 20 ist ein Aufnahmeraum 30 für einen nicht gezeigten axialen Bund des Gehäuses 10 gebil­ det. Der bisher beschriebene Aufbau ist nicht von Bedeutung und im übrigen aus DE 42 44 484 bekanntgeworden.

Am Umfang des zylindrischen Abschnitts 18 ist eine Reihe von Flügeln 40 angeordnet. Die Form der Flügel geht aus den Fig. 1 bis 3 deutlich hervor. Sie sind leicht ge­ krümmt und zur einen Drehrichtung (hier entgegengesetzt der Uhrzeigerrichtung) geneigt, d. h. gegenüber dem Durchmesser, der durch den jeweiligen Fußpunkt 42 hin­ durchgeht. Das freie Ende ist stärker gekrümmt, weist jedoch an der Außenseite einen schrägen Flächenabschnitt 44 auf. Benachbarte Flügel 40 sind seitlich versetzt, wie aus Fig. 4 hervorgeht. Die Enden weisen an den Außenseiten Anschrägungen 46 auf, die ab­ wechselnd auf der einen und der anderen Seite verlaufen. Sie begünstigen den mäandern­ den Verlauf der Strömung zwischen den Flügeln, wenn der Rotor 16 im Gehäuse 10 gedreht wird.

Die Flügel 40, die einteilig mit dem aus Kunststoff geformten Rotor 16 gebildet sind, weisen nahe dem Fußpunkt 42 Schwächungen 48 auf. Die Schwächungen erleichtern ein Verschwenken der Flügel 40 in Richtung Rotor 16, wenn dieser in Uhrzeigerrichtung gedreht wird. Dies ist in Fig. 2 zu erkennen. Fig. 1 zeigt den Rotor 16 im Stillstand. Dadurch ist zwischen den freien Enden der Flügel 40 und der zylindrischen Wandung der Kammer ein mehr oder weniger großer Durchgang gebildet, so daß der Rotor relativ leicht verdreht werden kann (Freilauf). In der umgekehrten Drehrichtung hingegen ist im wesentlichen nur der beschriebene Strömungsweg seitlich an den Flügeln 40 vorbei mög­ lich, so daß eine relativ starke Bremswirkung auftritt. Bei noch stärkerer Verdrehung er­ folgt eine Verformung der Flügel 40 in der Weise, daß sie gegen radial verlaufende Anschlagflächen von Nocken 61 anschlagen, die an der Innenseite des Gehäuses 10 angeordnet sind. Die Anschlagfläche der Nocken 61 und der Flügel 40 ist derart, daß sie beim Anschlag relativ satt gegeneinander anliegen. An dem der Anschlagfläche der Nocken 61 abgewandten Ende sind die Nocken 61 rampenartig geformt. Dadurch ist eine Gleitfläche geformt bei Verdrehung des Rotors 16 in Uhrzeigerrichtung.

Jeweils einem Flügel 40 ist eine Stützrippe 60 zugeordnet, die ähnlich geneigt ist wie die Flügel 40 und sich bis annähernd zum Kreis erstreckt, auf der die radial innen liegenden Flächen der Nocken 61 liegen. Die Stützrippen 60 sind relativ schmal, wie aus Fig. 4 zu erkennen und verjüngen sich dreieckförmig in Uhrzeigerrichtung. Dadurch entfalten die Stützrippen 60 bei der Freilaufdrehung (Fig. 2) nur ein relativ geringes Bremsmoment. Bei der entgegengesetzten Drehung dienen die Rippen zur Abstützung der Flügel 40, wenn diese gegen die Nocken 61 anschlagen (Fig. 3). Es wird verhindert, daß der Rotor 16 trotz Anschlag der Flügel 40 an den Nocken 61 weiterdreht, indem die Flügel umknicken. Ein Abknicken oder Herumbiegen der Flügel 40 wird durch die Stützrippen 60 verhindert.

Claims (14)

1. Rotationsdämpfer, insbesondere für ein Betätigungsteil in Kraftfahrzeugen, mit einem eine zylindrische Dämpferkammer aufweisenden Gehäuse, einem viskosen Medium in der Dämpferkammer, einer drehbar gelagerten in der Dämpferkammer angeordneten Welle, an der mindestens ein Flügel angeordnet ist derart, daß bei einer Drehung der Welle verdrängtes Medium über eine zwischen Flügel und Kammerwandung gebil­ dete Strömungsverengung strömt, wobei zumindest ein radial äußerer Abschnitt des Flügels gegenüber dem durch seinen Fußpunkt gehenden Durchmesser zur einen Seite hin in Umfangsrichtung geneigt und relativ zur Welle biegbar ist derart, daß er bei einer Drehung in Neigungsrichtung zur zylindrischen Kammerwandung hin und bei einer entgegengesetzten Drehung zur Welle hin gebogen wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Dämpferkammer mindestens ein radial nach innen weisender Sperrnocken (61) angeordnet ist, mit dem das freie Ende des mindestens einen Flügels (40) in Eingriff tritt, wenn er zur Kammerwandung hin um ein bestimmtes Maß gebogen ist, und dadurch jede weitere Drehbewegung gesperrt wird.

2. Rotationsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren Flü­ geln die gleiche Anzahl von Sperrnocken (61) oder ein Vielfaches davon vorgesehen ist, wobei die Sperrnocken (61) in gleichmäßigen Abständen voneinander angeordnet sind.

3. Rotationsdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperr­ nocken (61) an der Innenseite rampenartig sind mit einem Anstieg zur Anschlagfläche des Sperrnockens (61).

4. Rotationsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Seite des Flügels (40) an der Welle (22) eine Stützrippe (60) oder derglei­ chen angebracht ist derart, daß sich der Flügel (40) gegen die Stützrippe (60) anlegt, wenn er um ein bestimmtes Maß zur Kammerwandung hin gebogen wird.

5. Rotationsdämpfer nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage des Flügels (40) an der Stützrippe (60) erst stattfindet, nachdem das freie Ende des Flügels (40) mit dem Sperrnocken (61) in Eingriff getreten ist.

6. Rotationsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Flügels (40) von einer Schrägfläche gebildet ist, deren Neigung zur Längserstreckung des Flügels (40) so ausgelegt ist, daß sie bei entsprechender Ver­ formung des Flügels (40) annähernd voll gegen die zugekehrte Anschlagfläche des Sperrnockens (61) anlegt.

7. Rotationsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Flügel (40) sich im Ruhezustand radial bis annähernd in Höhe des Sperrnockens (61) erstreckt.

8. Rotationsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Welle (16) und Flügel (40) einteilig aus Kunststoff geformt sind.

9. Rotationsdämpfer nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützrippe (60) im Querschnitt annähernd dreieckförmig ist, wobei der Scheitel in die der Neigungsrichtung des Flügels (40) entgegengesetzte Richtung zeigt.

10. Rotationsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Flügel (40) einen geschwächten Querschnittsbereich (48) hat, vorzugsweise nahe seinem Fußpunkt (42).

11. Rotationsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Flügel (40) bogenförmig gekrümmt ist.

12. Rotationsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in Umfangsrichtung benachbarte Flügel (40) seitlich zueinander versetzt angeordnet sind.

13. Rotationsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren Flügeln (40) diese an den Enden an abwechselnden Außenseiten eine Anschrägung (46) aufweisen.

14. Rotationsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrnocken (61) einteilig mit dem Gehäuse (10) geformt ist.