WO2024110585A1 - Adjustable rotation damper - Google Patents
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- WO2024110585A1 WO2024110585A1 PCT/EP2023/082861 EP2023082861W WO2024110585A1 WO 2024110585 A1 WO2024110585 A1 WO 2024110585A1 EP 2023082861 W EP2023082861 W EP 2023082861W WO 2024110585 A1 WO2024110585 A1 WO 2024110585A1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/10—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using liquid only; using a fluid of which the nature is immaterial
- F16F9/14—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect
- F16F9/145—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only rotary movement of the effective parts
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/32—Details
- F16F9/50—Special means providing automatic damping adjustment, i.e. self-adjustment of damping by particular sliding movements of a valve element, other than flexions or displacement of valve discs; Special means providing self-adjustment of spring characteristics
- F16F9/516—Special means providing automatic damping adjustment, i.e. self-adjustment of damping by particular sliding movements of a valve element, other than flexions or displacement of valve discs; Special means providing self-adjustment of spring characteristics resulting in the damping effects during contraction being different from the damping effects during extension, i.e. responsive to the direction of movement
Definitions
- the invention relates to an adjustable rotary damper according to the type specified in the preamble of claim 1.
- Rotary dampers are known from EP 0 997 869 B1 and DE 10 2017 215 830 A1, among others. Both rotary dampers have damping that depends on the direction of rotation and the angle of rotation. The damping is determined based on the design of individual components before the assembly process.
- EP 3 736 466 A1 has an adjustable rotary damper.
- the adjustability is ensured by an adjusting nut placed in an adjustment space.
- By axially adjusting or moving the adjusting nut the cross section of a circumferentially extending channel between the face of the adjusting nut and the face of the rotor or shaft core and thus the damping effect can be adjusted.
- the disadvantage of this solution is that unintentional adjustment or turning of the adjusting nut cannot be prevented, especially in the area of stronger friction damping, i.e. with a minimal channel cross section.
- EP 0 742 381 B1 discloses a generic adjustable rotary damper, wherein the rotary damper has a rotatably mounted rotor located in a first part of a housing.
- the rotation range is limited by at least one stop in the circumferential direction.
- a rotatably mounted control element is introduced into the second part of the housing, whereby the control element has a groove which runs around the circumference in some areas and which has a variable depth and/or width over its extent.
- the through openings are located in the radial direction in the area of the circumferential groove and are thus fluidically connected to one another.
- the adjustment range depends on the design of the groove in the manufacturing process.
- the at least one rotor blade has a valve element which is arranged at the radially outer end of the rotor blade. The design of this valve element also enables the rotary damper to be damped in a direction of rotation dependent manner. While fluid can flow through the valve element in one direction of rotation and thus flows from one side of the rotor blade to the other side of the rotor blade, this is blocked in the other direction of rotation.
- the invention is therefore based on the object of developing a rotary damper according to the type specified in the preamble of claim 1 in such a way that a reliable adjustability of the damping in the assembled state is realized while avoiding the disadvantages mentioned.
- this object is achieved by the characterizing features of claim 1 in conjunction with its preamble features.
- a rotary damper comprises a substantially tubular housing with at least one stop.
- the stop extends radially inwards from an inner cylindrical surface of the housing.
- the tubular housing has a rotor chamber delimited by the inner cylindrical surface and an adjustment chamber, which are separated from one another by a radially inwardly extending intermediate wall as part of the housing.
- the intermediate wall is provided with at least one through-opening, which is part of a channel for viscous fluid.
- a rotor with at least one rotor blade designed as a cylinder segment is introduced into the rotor chamber filled with the viscous fluid.
- the rotor is mounted there so as to be rotatable about a rotation axis.
- the rotor is extended from a first stop surface of the stop to a second stop surface of the
- the rotor divides the rotor chamber into a first sub-chamber and a second sub-chamber, which are fluidically connected to one another by at least the channel.
- a control element is introduced into the adjustment chamber, by means of which the cross-sectional area of the channel can be adjusted.
- the control element comprises a slide and a force transmission element.
- the slide has at least one through-opening, which is designed as a slot extending in regions in the circumferential direction, of the intermediate wall and at least one complementary projection extending in regions in the circumferential direction and engages with this projection at least in regions in the through-opening.
- the slide is designed to be axially movable along the axis of rotation, so that the cross-sectional area of the channel can be adjusted by axially displacing the slide.
- the cross-sectional area of the channel can be adjusted by axially moving the slide. This creates both cost-effective production and a continuous adjustment option for the damping behavior.
- the at least one through-opening is designed as a guide for the projection or the slide. This saves space for a necessary guide geometry in the adjustment space and ensures a more compact design.
- the damping can be divided into two areas: the area of viscous, weaker, damping and the area of stronger frictional damping.
- the viscous damping is achieved by the between the at least one projection and the end face of the rotor.
- the frictional damping results when the at least one projection comes into contact with the end face of the rotor, i.e. when the cross-section of the channel is minimal, whereby the design of the at least one through opening as a guide for the corresponding complementary projection of the slide prevents twisting of the slide and thus of the force transmission / rotation element and thereby ensures a constant through cross-section. This contributes to constant damping characteristics.
- a cover element in particular a detachable one, is attached to each of the front sides of the housing, which seals the housing.
- the two cover elements are each connected to the housing in a material-locking manner, in particular by ultrasonically welding. This ensures a quick and robust closure of the housing and prevents the cover element from being opened accidentally.
- the force transmission element is preferably designed to be rotatable and is held in position in the axial direction between the intermediate wall and the cover part.
- the force transmission element has an internal thread into which an external thread of a part of the slide engages.
- the projection of the slide is held in position in the through opening in the circumferential direction. This allows an axial displacement of the slide to be achieved by a simple rotary movement of the force transmission element.
- the force transmission element has a drive structure for a positive-locking tool, in particular an internal hexagon drive, at its end facing away from the slide.
- the drive structure for a positive-locking tool allows the axial position of the slide in relation to the rotor to be adjusted by a user easily and without any assembly effort.
- a chamber is provided between the force transmission element and the slide, which is fluidically connected to the rotor chamber via holes in the slide. This allows the viscous fluid to flow into the chamber. This reduces the effort required to seal the interior.
- the viscous fluid is formed as silicone oil.
- the at least one rotor blade has a groove on its end face facing the intermediate wall, which groove is assigned to the through opening and is part of the channel. This allows the adjustment range of the opening cross section of the channel to be increased without requiring additional installation space.
- the rotor is provided with a coupling structure at its end facing away from the partition wall for connection to a drive, in particular for a hinge.
- a rotary damper can be used for various applications, in particular in the area of aircraft interior fittings.
- a centrally formed bearing pin is arranged on the rotor on its side facing the intermediate wall, wherein the bearing pin engages in a centrally arranged receptacle of the intermediate wall and is mounted there.
- the rotor has two rotor blades and the housing has two stop projections.
- a first rotor blade is designed to be rotatably mounted from a first stop surface of the first stop projection to a second stop surface of the second stop projection and a second rotor blade is designed to be rotatably mounted from the first stop surface of the second stop projection to the second stop surface of the first stop projection.
- the at least one rotor blade has a control element with legs arranged at an angle to one another.
- the control element is mounted on the rotor blade so that it can move in the circumferential direction.
- the control element surrounds the rotor blade radially on the outside so that a first and a second leg are arranged on each side of the rotor blade and the third leg connecting the first and second legs is arranged on the radially outer surface.
- the maximum distance in the circumferential direction of the first and second legs and thus the length of the third leg is greater than the maximum distance between the first side surface and the second side surface of the at least one rotor blade in the circumferential direction.
- a recess adapted to the third leg is provided in the radially outer surface of the rotor blade, into which the control element is inserted with its third leg.
- the radially outer surface of the third leg can be flush with the radially outer surface of the rotor blade located outside the recess, so that the arrangement essentially lies sealingly against the inside of the housing and is not positioned so as to be displaceable in the axial direction.
- the first and/or the second leg extend at least partially over the cross-sectional area of the groove of the rotor.
- the first leg is longer than the second leg.
- the first leg extends completely radially into the groove and the second leg extends only partially radially into the groove. This makes it possible to achieve damping that is adjustable depending on the direction of rotation.
- the second leg extends only partially radially into the groove and the leg facing away from the direction of rotation is designed at a distance from the rotor blade, greater damping is achieved when rotating in the direction of the first leg.
- the control element is preferably designed as a molded part that was produced in a primary molding process, preferably as a bent part, in particular made of stainless steel. This makes the control element corrosion-resistant and durable.
- the viscous fluid is located in the rotor chamber and the adjustment chamber, so that the rotor chamber and the adjustment chamber serve as an oil chamber. This reduces the wear of the moving parts in the adjustment chamber and the loss of oil from the rotor chamber.
- Fig. 1 is a complete perspective view of the rotary damper from above;
- Fig. 2a is a longitudinal sectional view of the rotary damper, with the slider in a first end position;
- Fig. 2b is a longitudinal sectional view of the rotary damper with the slider in a second end position
- Fig. 3a is a cross-sectional view of the rotary damper, wherein the rotor has a control element and is in a first position
- Fig. 3b is a cross-sectional view of the rotary damper of Fig. 3a with the rotor in a second position;
- Fig. 4 is an oblique perspective view of a second embodiment of the slider
- Fig. 5 is a longitudinal sectional view of a second embodiment of the rotary damper, with the slider in a first end position, and
- Fig. 6 is a perspective view obliquely from above of the rotor according to Fig. 3a.
- Fig. 1 to 3b and 5 each have a rotary damper 10 with a tubular housing 12.
- the housing 12 is provided on both end faces with a cover element 14a, 14b, which are ultrasonically welded to the housing 12.
- Fig. 1 shows a complete perspective view of the rotary damper 10.
- a coupling structure 16a of a rotor 16 is formed, guided through the first cover element 14a and protruding from the housing 12.
- a seal 16b - see Fig. 2a - is arranged in the radial direction between the rotor 16 and the cover element 14a.
- the housing 12 has a substantially cylindrical shape.
- Fig. 2a shows a longitudinal sectional view of the rotary damper 10.
- the rotor 16 which is designed as a partial cylinder with two rotor blades 17a, 17b, is introduced into a rotor chamber 32 in the housing 12.
- the radially outer surface of the rotor blades 17a, 17b of the rotor 16 rests against the inner surface 12a of the housing 12.
- Two stop projections 19, 21, which are formed in regions and oriented radially inward, are formed on the inner surface 12a of the housing 12.
- the rotor blades 17a, 17b are each mounted so as to be rotatable in regions about an axis 20 between a stop surface 19a, 19b of the first stop projection 19 - see Fig.
- the coupling structure 16a is formed at one axial end. At the other axial end, the rotor 16 rests against an intermediate wall 18 which is formed in a cross-sectional plane of the housing 12.
- the intermediate wall 18 is formed in one piece with the housing 12 and has through openings 18a. Furthermore, the intermediate wall 18 is provided with a centering recess 18b. A centering pin 16c of the rotor 16 engages in this centering recess 18b and is mounted there.
- the adjustment space 33 is formed, in which a slide 22 is arranged.
- the slide 22 has two through-projections 22a.
- a through-projection 22a is slidably mounted in a through-opening 18a and guided axially.
- the free end of the through-projections 22a delimits a channel 28 in an axial direction.
- the end of the slide 22 facing away from the intermediate wall 18 is slidably mounted in a receptacle 24a of a rotary element 24 and rests laterally against it.
- a circumferential seal 22b is arranged between the receptacle 24a and the slide 22.
- the rotary element 24 rests against an axial stop of the intermediate wall 18. At its other axial end, the rotary element 24 rests partially against the cover element 14b. This fixes the rotary element 24 in both axial directions.
- the rotary element 24 is designed to be rotatable about the rotation axis 20.
- the rotary element 24 has a drive structure 24b for a tool on the end facing away from the slide 22, which is flush with the second cover element 14b in the axial direction.
- the receptacle 24a is provided with a central bore 26 in which a pin-shaped end of the slide 22 facing the rotation element 24 is arranged.
- the inner wall of the bore 26 is partially designed as an internal thread 26a, which engages in an external thread 22c of the pin-shaped end of the slide 22.
- the first end position is characterized in that the front surface of the slide 22 rests against the front surface of the rotor 16, thereby achieving frictional damping.
- Fig. 2b shows a longitudinal sectional view of the rotary damper 10 according to Fig. 2a, wherein the slide 22 is in the second end position.
- the second end position is characterized in that the end of the slide 22 facing the rotary element 24 essentially rests against the receptacle 24a of the rotary element 24.
- a gap is formed between the rotor 16
- the channel 28 is formed between the end of the through projection 22a facing the intermediate wall 18 and the end of the rotor 16 facing the intermediate wall 18. This achieves viscous damping.
- a fluid introduced into the rotor chamber 32 can flow from one side of a rotor blade 17a, 17b to the other side of the rotor blade 17a, 17b.
- the slide 22 By moving the slide 22 in the axial direction, the cross section of the channel 28 changes.
- the slider 22 can be moved between a maximum damping, at which the channel 28 has the smallest cross-section - first end position - and a minimum damping, at which the channel 28 has the largest cross-section - second end position.
- Fig. 3a shows a cross-sectional view of the rotary damper 10, wherein the rotor blades 17a, 17b of the rotor 16 according to a second embodiment have a control element 30 and are in a first position. The rotor is rotated in the direction of rotation D in Fig. 3a.
- the first rotor blade 17a is arranged in a first rotor chamber 32a and the second rotor blade 17b in a second rotor chamber 32b of the rotor space 32.
- the intermediate wall 18 has a through opening 18a in each of the two rotor chambers 32a, 32b.
- the rotor blades 17a, 17b are each provided at their radial end with a recess 34 which extends in the axial direction in some areas in the rotor blades 17a, 17b.
- a control element 30 is introduced into the recess 34.
- the control element 30 has three legs 30a, 30b, 30c.
- a first leg 30a rests on one side of the rotor blade 17a, 17b, a second leg 30b on the other side of the rotor blade 17a, 17b and a third leg 30c is arranged in the recess 34.
- a groove 36 is formed opposite the through opening 18a. This is shown in Fig. 6.
- the first leg 30a rests on the side of the rotor blade 17a, 17b that is formed in the direction of rotation D.
- the first leg 30a extends in the radial direction over the length of the rotor blade 17a, 17b.
- the second leg 30b is arranged on the side of the rotor blade 17a, 17b that is formed opposite to the direction of rotation D, at a distance from the rotor blade 17a, 17b.
- the second leg 30b extends in radial direction in regions along the rotor blade 17a, 17b.
- the third leg 30c connects the first leg 30a and the second leg 30b in the circumferential direction.
- first leg 30a extends over the entire cross-sectional area of the groove 36.
- the second leg 30b does not extend over the cross-sectional area of the groove 36 or extends only partially.
- Fig. 3b shows a cross-sectional view of the rotary damper 10 according to Fig. 3a, wherein the rotor 16 is in a second position.
- the direction of rotation D is opposite to the direction of rotation D in Fig. 3a.
- the second legs 30b each rest against the rotor blades 17a, 17b and the first leg 30a is arranged at a distance from the rotor blade 17a, 17b.
- the fluid can flow through the channel 28 and the groove 36 into the gap between the first leg 30a and the rotor blade 17a, 17b and thus from the side oriented in the direction of rotation D to the other side of the rotor blade 17a, 17b.
- control element 30 allows the damping to be adjusted depending on the direction of rotation. If the rotor 16 is rotated in the direction of rotation D according to Fig. 3a, the damping is stronger than if the rotor 16 is rotated in the direction of rotation D according to Fig. 3b.
- FIG. 4 An embodiment of the slider 22 is shown in Fig. 4.
- the slide 22 has two feedthrough projections 22a and several bores 38.
- Fig. 5 shows a longitudinal sectional view of a second embodiment of the rotary damper 10, wherein the slide 22 is in a first end position.
- This embodiment is constructed according to the embodiment shown in Fig. 2a, wherein the rotor blades are arranged rotated by 90° about the rotation axis 20.
- the slide 22 of this embodiment is designed according to the embodiment according to Fig. 4.
- this embodiment has an opening 18c of the intermediate wall 18 in the centering recess 18b.
- the fluid can flow from the rotor chambers 32a, 32b into the bore 26 through the bores 38 and the opening 18c in the intermediate wall 18.
- the rotor chamber 32 and the adjustment chamber 33 are fluidically connected to one another.
- the rotation chamber and the adjustment chamber act as a pressure chamber.
- Fig. 6 shows a perspective view obliquely from above of the rotor 16 according to Fig. 3a.
- the rotor blades 17a, 17b each have a groove 36 which fluidically connects one side of the rotor blade 17a, 17b and the other side of the rotor blade 17a, 17b.
- the slide 22 is designed to be axially displaceable in the through-opening 18a, the damping can be easily adjusted via the drive structure 24b depending on the application situation. Furthermore, by providing the control element 30 and inserting the control element 30 into the groove 36, damping dependent on the direction of rotation can also be provided.
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Abstract
Description
Einstellbarer Rotationsdämpfer Adjustable rotary damper
Die Erfindung betrifft einen einstellbaren Rotationsdämpfer gemäß der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art. The invention relates to an adjustable rotary damper according to the type specified in the preamble of claim 1.
Rotationsdämpfer sind unter anderem aus der EP 0 997 869 B1 und der DE 10 2017 215 830 A1 bekannt. Beide Rotationsdämpfer weisen eine drehrichtungsabhängige und drehwinkelabhängige Dämpfung auf. Die Dämpfung wird anhand der Ausbildung einzelner Bauteile vor dem Montageprozess festgelegt. Rotary dampers are known from EP 0 997 869 B1 and DE 10 2017 215 830 A1, among others. Both rotary dampers have damping that depends on the direction of rotation and the angle of rotation. The damping is determined based on the design of individual components before the assembly process.
Die EP 3 736 466 A1 weist einen einstellbaren Rotationsdämpfer auf. Die Einsteilbarkeit ist durch eine in einen Einstellraum eingebrachte Einstellmutter gewährleistet. Durch ein axiales Verstellen bzw. Verfahren der Einstellmutter kann der Querschnitt eines in Umfangsrichtung umlaufend ausgebildeter Kanal zwischen der Stirnfläche der Einstellmutter und der Stirnfläche des Rotors bzw. Wellenkerns und dadurch die Dämpfungswirkung eingestellt werden. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass ein unabsichtliches Verstellen bzw. Verdrehen der Einstellmutter, besonders im Bereich der stärkeren Reibungsdämpfung, also bei minimalem Kanalquerschnitt, nicht verhindert werden kann. EP 3 736 466 A1 has an adjustable rotary damper. The adjustability is ensured by an adjusting nut placed in an adjustment space. By axially adjusting or moving the adjusting nut, the cross section of a circumferentially extending channel between the face of the adjusting nut and the face of the rotor or shaft core and thus the damping effect can be adjusted. The disadvantage of this solution is that unintentional adjustment or turning of the adjusting nut cannot be prevented, especially in the area of stronger friction damping, i.e. with a minimal channel cross section.
Weitere ähnliche Rotationsdämpfer mit in Umfangsrichtung umlaufendem einstellbaren Kanal sind in unter anderem in der WO 2018/ 165 840 A1 , der CN 2 05 330 352 U, der CN 2 05 359 343 U und der CN 2 05 729 235 U bekannt. Other similar rotary dampers with an adjustable channel running in the circumferential direction are known, among others, in WO 2018/ 165 840 A1, CN 2 05 330 352 U, CN 2 05 359 343 U and CN 2 05 729 235 U.
In der EP 0 742 381 B1 ist ein gattungsgemäßer einstellbarer Rotationsdämpfer offenbart, wobei der Rotationsdämpfer einen in einem ersten Teil eines Gehäuses befindlichen, drehbar gelagerten Rotor aufweist. Der Drehbereich ist dabei durch mindestens einen Anschlag in Umfangsrichtung begrenzt. In Umfangsrichtung vor und hinter dem zumindest einen Anschlag ist jeweils eine Durchgangsöffnung in einer Zwischenwand, die den ersten Teil des Gehäuses von dem zweiten Teil des Gehäuses trennt, eingebracht. Im zweiten Teil des Gehäuses ist ein drehbar gelagertes Steuerelement eingebracht, wobei das Steuerelement eine bereichsweise in Umfangsrichtung umlaufende Nut aufweist, die über ihre Erstreckung eine variable Tiefe und/oder Breite aufweist. Die Durchgangsöffnungen liegen dabei in radialer Richtung im Bereich der umlaufenden Nut und sind dadurch strömungstechnisch miteinander verbunden. Durch ein Verdrehen des Steuerelements lässt sich die Tiefe und/oder Breite der Nut im Bereich der beiden Durchgangsöffnungen einstellen und somit der Strömungswiderstand bei einer Bewegung des Rotors. Der Einstellbereich ist dabei abhängig von der Ausbildung der Nut im Fertigungsprozess. Der mindestens eine Rotorflügel weist dabei ein Ventilelement auf, das am radial äußeren Ende des Rotorflügels angeordnet ist. Durch die Ausbildung dieses Ventilelements wird zusätzlich eine drehrichtungsabhängige Dämpfung des Rotationsdämpfers realisiert. Während in eine Drehrichtung Fluid durch das Ventilelement strömen kann und dadurch von einer Seite des Rotorflügels zur anderen Seite des Rotorflügels strömt, wird dies in der anderen Drehrichtung blockiert. EP 0 742 381 B1 discloses a generic adjustable rotary damper, wherein the rotary damper has a rotatably mounted rotor located in a first part of a housing. The rotation range is limited by at least one stop in the circumferential direction. In the circumferential direction in front of and behind the at least one stop there is a through opening in an intermediate wall which separates the first part of the housing from the second part of the housing. introduced. A rotatably mounted control element is introduced into the second part of the housing, whereby the control element has a groove which runs around the circumference in some areas and which has a variable depth and/or width over its extent. The through openings are located in the radial direction in the area of the circumferential groove and are thus fluidically connected to one another. By turning the control element, the depth and/or width of the groove in the area of the two through openings can be adjusted and thus the flow resistance when the rotor moves. The adjustment range depends on the design of the groove in the manufacturing process. The at least one rotor blade has a valve element which is arranged at the radially outer end of the rotor blade. The design of this valve element also enables the rotary damper to be damped in a direction of rotation dependent manner. While fluid can flow through the valve element in one direction of rotation and thus flows from one side of the rotor blade to the other side of the rotor blade, this is blocked in the other direction of rotation.
Nachteilig an dieser Ausführung eines Rotationsdämpfers ist, dass für die Fertigung der Nut ein zeitintensiver und komplexer Fertigungsprozess notwendig ist. The disadvantage of this design of a rotary damper is that a time-consuming and complex manufacturing process is necessary to produce the groove.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Rotationsdämpfer gemäß der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass unter Vermeidung der genannten Nachteile eine zuverlässige Einsteilbarkeit der Dämpfung im montierten Zustand realisiert wird. The invention is therefore based on the object of developing a rotary damper according to the type specified in the preamble of claim 1 in such a way that a reliable adjustability of the damping in the assembled state is realized while avoiding the disadvantages mentioned.
Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst. According to a first aspect, this object is achieved by the characterizing features of claim 1 in conjunction with its preamble features.
Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung. The subclaims form advantageous developments of the invention.
In bekannter Art und Weise umfasst ein Rotationsdämpfer ein im Wesentlichen rohrförmiges Gehäuse mit zumindest einem Anschlag. Der Anschlag erstreckt sich von einer inneren Zylinderfläche des Gehäuses radial nach innen. Das rohrförmige Gehäuse weist einen von der inneren Zylinderfläche begrenzten Rotorraum und einen Einstellraum auf, die durch eine sich radial nach innen erstreckende Zwischenwand als Teil des Gehäuses voneinander getrennt sind. Die Zwischenwand ist zumindest mit einer Durchgangsöffnung versehen, die Teil eines Kanals für viskoses Fluid ist. Ein Rotor mit wenigstens einem als Zylindersegment ausgebildeten Rotorflügel ist in den mit dem viskosem Fluid gefüllten Rotorraum eingebracht. Der Rotor ist dort um eine Rotationsachse drehbar gelagert. Der Rotor ist von einer ersten Anschlagsfläche des Anschlags bis zu einer zweiten Anschlagsfläche des Anschlags drehbar. Der Rotor teilt dabei den Rotorraum in eine erste Teilkammer und eine zweite Teilkammer, die strömungstechnisch durch zumindest den Kanal miteinander verbunden sind. Ein Steuerelement ist in den Einstellraum eingebracht, mittels dem die Querschnittsfläche des Kanals einstellbar ist. In a known manner, a rotary damper comprises a substantially tubular housing with at least one stop. The stop extends radially inwards from an inner cylindrical surface of the housing. The tubular housing has a rotor chamber delimited by the inner cylindrical surface and an adjustment chamber, which are separated from one another by a radially inwardly extending intermediate wall as part of the housing. The intermediate wall is provided with at least one through-opening, which is part of a channel for viscous fluid. A rotor with at least one rotor blade designed as a cylinder segment is introduced into the rotor chamber filled with the viscous fluid. The rotor is mounted there so as to be rotatable about a rotation axis. The rotor is extended from a first stop surface of the stop to a second stop surface of the The rotor divides the rotor chamber into a first sub-chamber and a second sub-chamber, which are fluidically connected to one another by at least the channel. A control element is introduced into the adjustment chamber, by means of which the cross-sectional area of the channel can be adjusted.
Erfindungsgemäß umfasst das Steuerelement einen Schieber und ein Kraftübertragungselement. Der Schieber weist zu der zumindest einen Durchgangsöffnung, die als in Umfangsrichtung sich bereichsweise erstreckender Schlitz ausgebildet ist, der Zwischenwand zumindest einen komplementären in Umfangsrichtung lediglich bereichsweise sich erstreckenden Vorsprung auf und greift mit diesem zumindest bereichsweise in die Durchgangsöffnung, ein. Der Schieber ist entlang der Rotationsachse axial verfahrbar ausgebildet, so dass durch eine axiale Verschiebung des Schiebers die Querschnittsfläche des Kanals einstellbar ist. Durch das axiale Verfahren des Schiebers kann die Querschnittsfläche des Kanals eingestellt werden. Hierdurch wird sowohl eine kostengünstige Herstellung als auch eine kontinuierliche Einstellmöglichkeit des Dämpfungsverhaltens geschaffen. Weiterhin ist die zumindest eine Durchgangsöffnung dadurch als Führung für den Vorsprung bzw. den Schieber ausgebildet. Hierdurch wird der Platz für eine notwendige Führungsgeometrie im Einstellraum eingespart und eine kompaktere Bauweise gewährleistet. According to the invention, the control element comprises a slide and a force transmission element. The slide has at least one through-opening, which is designed as a slot extending in regions in the circumferential direction, of the intermediate wall and at least one complementary projection extending in regions in the circumferential direction and engages with this projection at least in regions in the through-opening. The slide is designed to be axially movable along the axis of rotation, so that the cross-sectional area of the channel can be adjusted by axially displacing the slide. The cross-sectional area of the channel can be adjusted by axially moving the slide. This creates both cost-effective production and a continuous adjustment option for the damping behavior. Furthermore, the at least one through-opening is designed as a guide for the projection or the slide. This saves space for a necessary guide geometry in the adjustment space and ensures a more compact design.
Durch das Zusammenwirken der zumindest einen Durchgangsöffnung mit dem zumindest einen komplementären Vorsprung kann die Dämpfung in zwei Bereiche unterteilt werden: der Bereich der viskosen, schwächeren, Dämpfung und der Bereich der stärkeren Reibungsdämpfung. Die viskose Dämpfung wird durch den zwischen dem zumindest einen Vorsprung und der Stirnfläche des Rotors erreicht. Die Reibungsdämpfung ergibt sich bei Kontakt des zumindest einen Vorsprungs mit der Stirnfläche des Rotors, also wenn der Querschnitt des Kanals minimal ist, wobei die Ausführung der zumindest einen Durchgangsöffnung als Führung für den entsprechenden komplementären Vorsprung des Schiebers ein Verdrehen des Schiebers und somit des Kraftübertragungs- / Rotationselements verhindert und dadurch einen konstanten Durchgangsquerschnitt gewährleistet. Dies trägt zu konstanten Dämpfungs-Charakteristiken bei. Through the interaction of the at least one through opening with the at least one complementary projection, the damping can be divided into two areas: the area of viscous, weaker, damping and the area of stronger frictional damping. The viscous damping is achieved by the between the at least one projection and the end face of the rotor. The frictional damping results when the at least one projection comes into contact with the end face of the rotor, i.e. when the cross-section of the channel is minimal, whereby the design of the at least one through opening as a guide for the corresponding complementary projection of the slide prevents twisting of the slide and thus of the force transmission / rotation element and thereby ensures a constant through cross-section. This contributes to constant damping characteristics.
Um den Innenraum des Gehäuses vor äußeren Einflüssen zu schützen, ist an den Stirnseiten des Gehäuses jeweils ein, insbesondere lösbares, Deckelelement angebracht, welches das Gehäuse abdichtet. Vorzugsweise sind die beiden Deckelelemente jeweils mit dem Gehäuse stoffschlüssig, insbesondere ultraschallverschweißt, verbunden. Hierdurch wird ein schneller und robuster Verschluss des Gehäuses gewährleistet und ein unbeabsichtigtes Öffnen des Deckelelements verhindert. In order to protect the interior of the housing from external influences, a cover element, in particular a detachable one, is attached to each of the front sides of the housing, which seals the housing. Preferably, the two cover elements are each connected to the housing in a material-locking manner, in particular by ultrasonically welding. This ensures a quick and robust closure of the housing and prevents the cover element from being opened accidentally.
Bevorzugt ist das Kraftübertragungselement drehbar ausgebildet und wird in axialer Richtung zwischen Zwischenwand und Deckelteil in Position gehalten. Das Kraftübertragungseiement weist ein Innengewinde auf, in das ein Außengewinde eines Teils des Schiebers eingreift. Der Vorsprung des Schiebers wird in der Durchgangsöffnung in Umfangsrichtung in Position gehalten. Hierdurch kann durch eine einfache Drehbewegung des Kraftübertragungselements eine axiale Verschiebung des Schiebers erreicht werden. The force transmission element is preferably designed to be rotatable and is held in position in the axial direction between the intermediate wall and the cover part. The force transmission element has an internal thread into which an external thread of a part of the slide engages. The projection of the slide is held in position in the through opening in the circumferential direction. This allows an axial displacement of the slide to be achieved by a simple rotary movement of the force transmission element.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Kraftübertragungselement an seinem, dem Schieber abgewandten Ende eine Antriebsstruktur für ein formschlüssiges Werkzeug, insbesondere einen Innen-Sechskantantrieb, auf. Durch die Antriebsstruktur für ein formschlüssiges Werkzeug lässt sich die axiale Position des Schiebers in Bezug auf den Rotor einfach und ohne Montageaufwand durch einen Nutzer einstellen. According to a further advantageous embodiment of the invention, the force transmission element has a drive structure for a positive-locking tool, in particular an internal hexagon drive, at its end facing away from the slide. The drive structure for a positive-locking tool allows the axial position of the slide in relation to the rotor to be adjusted by a user easily and without any assembly effort.
Vorzugsweise ist zwischen dem Kraftübertragungselement und dem Schieber eine Kammer vorgesehen, die über Bohrungen im Schieber mit dem Rotorraum strömungstechnisch verbunden ist. Hierdurch kann das viskose Fluid in die Kammer strömen. Der Aufwand zum Abdichten des Innenraums wird dadurch verringert. Preferably, a chamber is provided between the force transmission element and the slide, which is fluidically connected to the rotor chamber via holes in the slide. This allows the viscous fluid to flow into the chamber. This reduces the effort required to seal the interior.
Bevorzugt ist das viskose Fluid als Silikonöl ausgebildet. Preferably, the viscous fluid is formed as silicone oil.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der wenigstens eine Rotorflügel an seiner der Zwischenwand zugewandten Stirnseite eine Nut auf, welche der Durchgangsöffnung zugeordnet und Teil des Kanals ist. Hierdurch kann der Einstellbereich des Öffnungsquerschnitts des Kanals erhöht werden, ohne zusätzlichen Bauraum zu benötigen. According to a further advantageous embodiment of the invention, the at least one rotor blade has a groove on its end face facing the intermediate wall, which groove is assigned to the through opening and is part of the channel. This allows the adjustment range of the opening cross section of the channel to be increased without requiring additional installation space.
Vorzugsweise ist der Rotor an seinem der Zwischenwand abgewandten Ende mit einer Kupplungsstruktur zur Verbindung mit einem Antrieb, insbesondere für ein Scharnier, versehen. Ein solcher Rotationsdämpfer kann für verschiedene Einsatzbereiche verwendet werden, insbesondere auch im Bereich der Flugzeuginnenausstattung. Bevorzugt ist am Rotor an seiner der Zwischenwand zugewandten Seite ein zentrisch ausgebildeter Lagerzapfen angeordnet, wobei der Lagerzapfen in einer zentrisch angeordneten Aufnahme der Zwischenwand eingreift und dort gelagert ist. Durch die Lagerung des Rotors kann ein radiales Spiel des Rotors, in dem der Zwischenwand zugewandten Bereich begrenzt bzw. minimiert werden. Zudem ergibt sich dadurch eine stabilere Lagerung. Preferably, the rotor is provided with a coupling structure at its end facing away from the partition wall for connection to a drive, in particular for a hinge. Such a rotary damper can be used for various applications, in particular in the area of aircraft interior fittings. Preferably, a centrally formed bearing pin is arranged on the rotor on its side facing the intermediate wall, wherein the bearing pin engages in a centrally arranged receptacle of the intermediate wall and is mounted there. By mounting the rotor, radial play of the rotor in the area facing the intermediate wall can be limited or minimized. This also results in a more stable mounting.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Rotor zwei Rotorflügel und das Gehäuse zwei Anschlagsvorsprünge auf. Ein erster Rotorflügel ist von einer ersten Anschlagsfläche des ersten Anschlagsvorsprungs zu einer zweiten Anschlagsfläche des zweiten Anschlagsvorsprungs und ein zweiter Rotorflügel von der ersten Anschlagsfläche des zweiten Anschlagsvorsprungs zur zweiten Anschlagsfläche des ersten Anschlagsvorsprungs drehbar gelagert ausgebildet. Durch die Ausbildung des Rotors mit zwei Rotorflügeln wird die Verdrängungsfläche des Rotors vergrößert und somit die Dämpfungswirkung grundsätzlich erhöht. According to a further advantageous embodiment of the invention, the rotor has two rotor blades and the housing has two stop projections. A first rotor blade is designed to be rotatably mounted from a first stop surface of the first stop projection to a second stop surface of the second stop projection and a second rotor blade is designed to be rotatably mounted from the first stop surface of the second stop projection to the second stop surface of the first stop projection. By designing the rotor with two rotor blades, the displacement surface of the rotor is increased and thus the damping effect is fundamentally increased.
Vorzugsweise weist der zumindest eine Rotorflügel jeweils ein Steuerelement mit jeweils in einem Winkel zueinander angeordneten Schenkeln auf. Das Steuerelement auf dem Rotorflügel ist in Umfangsrichtung bewegbar gelagert. Das Steuerelement umgreift den Rotorflügel radial außen so, dass jeweils ein erster und ein zweiter Schenkel auf jeweils einer Seite des Rotorflügels und der den ersten und zweiten Schenkel verbindende dritte Schenkel auf der radial äußeren Fläche angeordnet ist. Der maximale Abstand in Umfangsrichtung des ersten und zweiten Schenkels und somit die Länge des dritten Schenkels ist größer als der maximale Abstand zwischen erster Seitenfläche und zweiter Seitenfläche des zumindest einen Rotorflügels in Umfangsrichtung. Durch diese Ausbildung des Steuerelements liegt bei einer Rotation des Rotorflügels um die Rotationsachse in eine Drehrichtung der in Drehrichtung angeordnete Schenkel am Rotorflügel an. Der der Drehrichtung abgewandte Schenkel des Steuerelements ist vom Rotorflügel beabstandet angeordnet. Preferably, the at least one rotor blade has a control element with legs arranged at an angle to one another. The control element is mounted on the rotor blade so that it can move in the circumferential direction. The control element surrounds the rotor blade radially on the outside so that a first and a second leg are arranged on each side of the rotor blade and the third leg connecting the first and second legs is arranged on the radially outer surface. The maximum distance in the circumferential direction of the first and second legs and thus the length of the third leg is greater than the maximum distance between the first side surface and the second side surface of the at least one rotor blade in the circumferential direction. Due to this design of the control element, when the rotor blade rotates about the axis of rotation in a direction of rotation, the leg arranged in the direction of rotation rests on the rotor blade. The leg of the control element facing away from the direction of rotation is arranged at a distance from the rotor blade.
Bevorzugt ist in der radial äußeren Fläche des Rotorflügels eine an den dritten Schenkel angepasste Ausnehmung vorgesehen, in die das Steuerelement mit seinem dritten Schenkel eingebracht ist. Hierdurch kann die radial äußere Fläche des dritten Schenkels mit der außerhalb der Ausnehmung liegenden radial äußeren Fläche des Rotorflügels abschließen, sodass die Anordnung im Wesentlichen dichtend an der Innenseite des Gehäuses anliegt und in axialer Richtung nicht verschiebbar positioniert ist. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erstrecken sich der erste und/oder der zweite Schenkel zumindest bereichsweise über die Querschnittsfläche der Nut des Rotors. Preferably, a recess adapted to the third leg is provided in the radially outer surface of the rotor blade, into which the control element is inserted with its third leg. As a result, the radially outer surface of the third leg can be flush with the radially outer surface of the rotor blade located outside the recess, so that the arrangement essentially lies sealingly against the inside of the housing and is not positioned so as to be displaceable in the axial direction. According to a further advantageous embodiment of the invention, the first and/or the second leg extend at least partially over the cross-sectional area of the groove of the rotor.
Vorzugsweise ist der erste Schenkel länger als der zweite Schenkel. Der erste Schenkel erstreckt sich vollständig radial in die Nut und der zweite Schenkel erstreckt sich nur bereichsweise radial in die Nut. Hierdurch kann eine drehrichtungsabhängig einstellbare Dämpfung erreicht werden. Indem der erste Schenkel sich vollständig radial in die Nut erstreckt, der zweite Schenkel nur bereichsweise radial in die Nut erstreckt und der der Drehrichtung abgewandte Schenkel beabstandet zum Rotorflügel ausgebildet ist, wird eine größere Dämpfung bei einer Drehung in Richtung des ersten Schenkels erreicht. Preferably, the first leg is longer than the second leg. The first leg extends completely radially into the groove and the second leg extends only partially radially into the groove. This makes it possible to achieve damping that is adjustable depending on the direction of rotation. As the first leg extends completely radially into the groove, the second leg extends only partially radially into the groove and the leg facing away from the direction of rotation is designed at a distance from the rotor blade, greater damping is achieved when rotating in the direction of the first leg.
Bevorzugt ist das Steuerelement als Formteil ausgebildet, das in einem Urformverfahren hergestellt wurde, vorzugsweise als Biegeteil, insbesondere aus Edelstahl. Hierdurch wird das Steuerelement korrosionsbeständig und langlebig ausgebildet. The control element is preferably designed as a molded part that was produced in a primary molding process, preferably as a bent part, in particular made of stainless steel. This makes the control element corrosion-resistant and durable.
Vorzugsweise befindet sich im Rotorraum und im Einstellraum das viskose Fluid, sodass der Rotorraum und der Einstellraum als Ölkammer dienen. Dies mindert die Abnutzung der beweglichen Teile im Einstellraum und den Ölverlust aus dem Rotorraum. Preferably, the viscous fluid is located in the rotor chamber and the adjustment chamber, so that the rotor chamber and the adjustment chamber serve as an oil chamber. This reduces the wear of the moving parts in the adjustment chamber and the loss of oil from the rotor chamber.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen. Further advantages, features and possible applications of the present invention will become apparent from the following description in conjunction with the embodiments shown in the drawings.
In der Beschreibung, in den Ansprüchen und in der Zeichnung werden die in der unten aufgeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet. In der Zeichnung bedeutet: In the description, in the claims and in the drawing, the terms and associated reference symbols used in the list of reference symbols below are used. In the drawing:
Fig. 1 eine perspektivische Komplettansicht von schräg oben des Rotationsdämpfers; Fig. 1 is a complete perspective view of the rotary damper from above;
Fig. 2a eine Längsschnittansicht des Rotationsdämpfers, wobei sich der Schieber in einer ersten Endposition befindet; Fig. 2a is a longitudinal sectional view of the rotary damper, with the slider in a first end position;
Fig. 2b eine Längsschnittansicht des Rotationsdämpfers, wobei sich der Schieber in einer zweiten Endposition befindet; Fig. 3a eine Querschnittsansicht des Rotationsdämpfers, wobei der Rotor ein Steuerelement aufweist und sich in einer ersten Position befindet; Fig. 2b is a longitudinal sectional view of the rotary damper with the slider in a second end position; Fig. 3a is a cross-sectional view of the rotary damper, wherein the rotor has a control element and is in a first position;
Fig. 3b eine Querschnittsansicht des Rotationsdämpfers nach Fig. 3a, wobei sich der Rotor in einer zweiten Position befindet; Fig. 3b is a cross-sectional view of the rotary damper of Fig. 3a with the rotor in a second position;
Fig. 4 eine schräge perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform des Schiebers; Fig. 4 is an oblique perspective view of a second embodiment of the slider;
Fig. 5 eine Längsschnittansicht einer zweiten Ausführungsform des Rotationsdämpfers, wobei sich der Schieber in einer ersten Endposition befindet, und Fig. 5 is a longitudinal sectional view of a second embodiment of the rotary damper, with the slider in a first end position, and
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht von schräg oben des Rotors nach Fig. 3a. Fig. 6 is a perspective view obliquely from above of the rotor according to Fig. 3a.
Die Fig. 1 bis 3b und 5 weisen jeweils einen Rotationsdämpfer 10 mit einem rohrförmigen Gehäuse 12 auf. Das Gehäuse 12 ist an beiden Stirnflächen mit jeweils einem Deckelelement 14a, 14b versehen, die mit dem Gehäuse 12 ultraschallverschweißt sind. Fig. 1 to 3b and 5 each have a rotary damper 10 with a tubular housing 12. The housing 12 is provided on both end faces with a cover element 14a, 14b, which are ultrasonically welded to the housing 12.
In Fig. 1 ist eine perspektivische Komplettansicht des Rotationsdämpfers 10 dargestellt. Auf der Seite des ersten Deckelelements 14a ist eine Koppelstruktur 16a eines Rotors 16 durch das erste Deckelement 14a geführt ausgebildet und ragt aus dem Gehäuse 12 heraus. Zwischen Rotor 16 und Deckelelement 14a ist in radialer Richtung eine Dichtung 16b - siehe Fig. 2a - angeordnet. Das Gehäuse 12 weist eine im Wesentlichen zylindrische Form auf. Fig. 1 shows a complete perspective view of the rotary damper 10. On the side of the first cover element 14a, a coupling structure 16a of a rotor 16 is formed, guided through the first cover element 14a and protruding from the housing 12. A seal 16b - see Fig. 2a - is arranged in the radial direction between the rotor 16 and the cover element 14a. The housing 12 has a substantially cylindrical shape.
Die Fig. 2a zeigt eine Längsschnittansicht des Rotationsdämpfers 10. In das Gehäuse 12 ist der Rotor 16, der als Teilzylinder mit zwei Rotorflügeln 17a, 17b ausgebildet ist, in einen Rotorraum 32 eingebracht. Die radial äußere Mantelfläche der Rotorflügel 17a, 17b des Rotors 16 liegt an der inneren Mantelfläche 12a des Gehäuses 12 an. An der inneren Mantelfläche 12a des Gehäuses 12 sind zwei bereichsweise ausgebildete, nach radial innen orientierte Anschlagsvorsprünge 19, 21 angeformt. Die Rotorflügel 17a, 17b sind jeweils zwischen einer Anschlagsfläche 19a, 19b des ersten Anschlagvorsprungs 19 - siehe Fig. 3a - bis zu einer Anschlagsfläche 21a, 21 b eines zweiten Anschlagvorsprungs 21 - siehe Fig. 3a - bereichsweise drehbar um eine Achse 20 gelagert. An einem axialen Ende ist die Koppelstruktur 16a ausgebildet. An dem anderen axialen Ende liegt der Rotor 16 an einer Zwischenwand 18 an, die in einer Querschnittsebene des Gehäuses 12 ausgebildet ist. Die Zwischenwand 18 ist einstückig mit dem Gehäuse 12 ausgebildet und weist Durchgangsöffnungen 18a auf. Weiterhin ist die Zwischenwand 18 mit einer Zentriervertiefung 18b versehen. In diese Zentriervertiefung 18b greift ein Zentrierzapfen 16c des Rotors 16 ein und ist dort gelagert. Fig. 2a shows a longitudinal sectional view of the rotary damper 10. The rotor 16, which is designed as a partial cylinder with two rotor blades 17a, 17b, is introduced into a rotor chamber 32 in the housing 12. The radially outer surface of the rotor blades 17a, 17b of the rotor 16 rests against the inner surface 12a of the housing 12. Two stop projections 19, 21, which are formed in regions and oriented radially inward, are formed on the inner surface 12a of the housing 12. The rotor blades 17a, 17b are each mounted so as to be rotatable in regions about an axis 20 between a stop surface 19a, 19b of the first stop projection 19 - see Fig. 3a - up to a stop surface 21a, 21b of a second stop projection 21 - see Fig. 3a. The coupling structure 16a is formed at one axial end. At the other axial end, the rotor 16 rests against an intermediate wall 18 which is formed in a cross-sectional plane of the housing 12. The intermediate wall 18 is formed in one piece with the housing 12 and has through openings 18a. Furthermore, the intermediate wall 18 is provided with a centering recess 18b. A centering pin 16c of the rotor 16 engages in this centering recess 18b and is mounted there.
Auf der dem Rotor 16 abgewandten Seite der Zwischenwand 18 ist der Einstellraum 33 ausgebildet, in dem ein Schieber 22 angeordnet ist. Der Schieber 22 weist zwei Durchgangsvorsprünge 22a auf. Ein Durchgangsvorsprung 22a ist jeweils in einer Durchgangsöffnung 18a verschiebbar gelagert und axial geführt. Das freie Ende der Durchgangsvorsprünge 22a begrenzt in einer axialen Richtung einen Kanal 28. On the side of the intermediate wall 18 facing away from the rotor 16, the adjustment space 33 is formed, in which a slide 22 is arranged. The slide 22 has two through-projections 22a. A through-projection 22a is slidably mounted in a through-opening 18a and guided axially. The free end of the through-projections 22a delimits a channel 28 in an axial direction.
Das der Zwischenwand 18 abgewandte Ende des Schiebers 22 ist in einer Aufnahme 24a eines Rotationselements 24 verschiebbar gelagert und liegt seitlich an diesem an. Zwischen der Aufnahme 24a und dem Schieber 22 ist eine umlaufende Dichtung 22b angeordnet. Das Rotationselement 24 liegt an einem axialen Anschlag der Zwischenwand 18 an. An seinem anderen axialen Ende liegt das Rotationselement 24 bereichsweise am Deckelelement 14b an. Hierdurch ist das Rotationselement 24 in beide axiale Richtungen fixiert. Das Rotationselement 24 ist drehbar um die Rotationsachse 20 ausgebildet. Das Rotationselement 24 weist auf dem dem Schieber 22 abgewandten Ende, das in axialer Richtung bündig mit dem zweiten Deckelelement 14b abschließt, eine Antriebsstruktur 24b für ein Werkzeug auf. The end of the slide 22 facing away from the intermediate wall 18 is slidably mounted in a receptacle 24a of a rotary element 24 and rests laterally against it. A circumferential seal 22b is arranged between the receptacle 24a and the slide 22. The rotary element 24 rests against an axial stop of the intermediate wall 18. At its other axial end, the rotary element 24 rests partially against the cover element 14b. This fixes the rotary element 24 in both axial directions. The rotary element 24 is designed to be rotatable about the rotation axis 20. The rotary element 24 has a drive structure 24b for a tool on the end facing away from the slide 22, which is flush with the second cover element 14b in the axial direction.
Die Aufnahme 24a ist mit einer zentrischen Bohrung 26 versehen, in der ein stiftförmiges dem Rotationselement 24 zugewandtes Ende des Schiebers 22 angeordnet ist. Die Innenwand der Bohrung 26 ist bereichsweise als Innengewinde 26a ausgebildet, das in ein Außengewinde 22c des stiftförmigen Endes des Schiebers 22 eingreift. Durch eine Rotation des Rotationselements 24 lässt sich der Schieber 22 in axialer Richtung entlang der Rotationsachse 20 zwischen zwei Endpositionen begrenzt verfahren. Die erste Endposition ist in Fig. 2a gezeigt. The receptacle 24a is provided with a central bore 26 in which a pin-shaped end of the slide 22 facing the rotation element 24 is arranged. The inner wall of the bore 26 is partially designed as an internal thread 26a, which engages in an external thread 22c of the pin-shaped end of the slide 22. By rotating the rotation element 24, the slide 22 can be moved in the axial direction along the rotation axis 20 between two end positions. The first end position is shown in Fig. 2a.
Die erste Endposition zeichnet sich dadurch aus, dass die Stirnfläche des Schiebers 22 an der Stirnfläche des Rotors 16 anliegt und dadurch eine Reibungsdämpfung erreicht wird. The first end position is characterized in that the front surface of the slide 22 rests against the front surface of the rotor 16, thereby achieving frictional damping.
Die Fig. 2b zeigt eine Längsschnittansicht des Rotationsdämpfers 10 nach Fig. 2a, wobei sich der Schieber 22 in der zweiten Endposition befindet. Die zweite Endposition zeichnet sich dadurch aus, dass das dem Rotationselement 24 zugewandte Ende des Schiebers 22 im Wesentlichen an der Aufnahme 24a des Rotationselements 24 anliegt. Hierdurch ist zwischen dem dem Rotor 16 zugewandten Ende des Durchgangsvorsprungs 22a und dem der Zwischenwand 18 zugewandten Ende des Rotors 16 der Kanal 28 ausgebildet. Hierdurch wird eine viskose Dämpfung erreicht. Fig. 2b shows a longitudinal sectional view of the rotary damper 10 according to Fig. 2a, wherein the slide 22 is in the second end position. The second end position is characterized in that the end of the slide 22 facing the rotary element 24 essentially rests against the receptacle 24a of the rotary element 24. As a result, a gap is formed between the rotor 16 The channel 28 is formed between the end of the through projection 22a facing the intermediate wall 18 and the end of the rotor 16 facing the intermediate wall 18. This achieves viscous damping.
Durch die Ausbildung des Kanals 28 in der zweiten Endposition kann ein in den Rotorraum 32 eingebrachtes Fluid von einer Seite eines Rotorflügels 17a, 17b zur anderen Seite des Rotorflügels 17a, 17b strömen. Durch ein Verfahren des Schiebers 22 in axialer Richtung ändert sich der Querschnitt des Kanals 28. By forming the channel 28 in the second end position, a fluid introduced into the rotor chamber 32 can flow from one side of a rotor blade 17a, 17b to the other side of the rotor blade 17a, 17b. By moving the slide 22 in the axial direction, the cross section of the channel 28 changes.
Der Schieber 22 kann zwischen einer maximalen Dämpfung, bei der der Kanal 28 den kleinsten Querschnitt aufweist - erste Endposition - und einer minimalen Dämpfung, bei der der Kanal 28 den größten Querschnitt aufweist - zweite Endposition - verschoben werden. The slider 22 can be moved between a maximum damping, at which the channel 28 has the smallest cross-section - first end position - and a minimum damping, at which the channel 28 has the largest cross-section - second end position.
In Fig. 3a ist eine Querschnittsansicht des Rotationsdämpfers 10 dargestellt, wobei die Rotorflügel 17a, 17b des Rotors 16 gemäß einer zweiten Ausführungsform ein Steuerelement 30 aufweisen und sich in einer ersten Position befinden. Der Rotor wird in Fig. 3a in die Drehrichtung D gedreht. Fig. 3a shows a cross-sectional view of the rotary damper 10, wherein the rotor blades 17a, 17b of the rotor 16 according to a second embodiment have a control element 30 and are in a first position. The rotor is rotated in the direction of rotation D in Fig. 3a.
Der erste Rotorflügel 17a ist dabei in einer ersten Rotorkammer 32a und der zweite Rotorflügel 17b in einer zweiten Rotorkammer 32b des Rotorraums 32 angeordnet. Die Zwischenwand 18 weist jeweils eine Durchgangsöffnung 18a in beiden Rotorkammern 32a, 32b auf. Die Rotorflügel 17a, 17b sind jeweils an ihrem radialen Ende mit einer Ausnehmung 34 versehen, die sich in axialer Richtung bereichsweise in den Rotorflügeln 17a, 17b erstreckt. The first rotor blade 17a is arranged in a first rotor chamber 32a and the second rotor blade 17b in a second rotor chamber 32b of the rotor space 32. The intermediate wall 18 has a through opening 18a in each of the two rotor chambers 32a, 32b. The rotor blades 17a, 17b are each provided at their radial end with a recess 34 which extends in the axial direction in some areas in the rotor blades 17a, 17b.
In die Ausnehmung 34 ist jeweils ein Steuerelement 30 eingebracht. Das Steuerelement 30 weist jeweils drei Schenkel 30a, 30b, 30c auf. Ein erster Schenkel 30a liegt auf einer Seite des Rotorflügels 17a, 17b an, ein zweiter Schenkel 30b auf der anderen Seite des Rotorflügels 17a, 17b und ein dritter Schenkel 30c ist in der Ausnehmung 34 angeordnet. A control element 30 is introduced into the recess 34. The control element 30 has three legs 30a, 30b, 30c. A first leg 30a rests on one side of the rotor blade 17a, 17b, a second leg 30b on the other side of the rotor blade 17a, 17b and a third leg 30c is arranged in the recess 34.
An dem der Zwischenwand 18 zugeordneten Ende der Rotorflügel 17a, 17b ist jeweils gegenüberliegend zur Durchgangsöffnung 18a eine Nut 36 ausgebildet. Diese ist in Fig. 6 dargestellt. At the end of the rotor blades 17a, 17b associated with the intermediate wall 18, a groove 36 is formed opposite the through opening 18a. This is shown in Fig. 6.
Der erste Schenkel 30a liegt an der in Drehrichtung D ausgebildeten Seite des Rotorflügels 17a, 17b an. Der erste Schenkel 30a erstreckt sich in radialer Richtung über die Länge des Rotorflügels 17a, 17b. Der zweite Schenkel 30b ist an der entgegen der Drehrichtung D ausgebildeten Seite des Rotorflügels 17a, 17b beabstandet zum Rotorflügel 17a, 17b angeordnet. Der zweite Schenkel 30b erstreckt sich in radialer Richtung bereichsweise entlang des Rotorflügels 17a, 17b. Der dritte Schenkel 30c verbindet den ersten Schenkel 30a und den zweiten Schenkel 30b in Umfangsrichtung. The first leg 30a rests on the side of the rotor blade 17a, 17b that is formed in the direction of rotation D. The first leg 30a extends in the radial direction over the length of the rotor blade 17a, 17b. The second leg 30b is arranged on the side of the rotor blade 17a, 17b that is formed opposite to the direction of rotation D, at a distance from the rotor blade 17a, 17b. The second leg 30b extends in radial direction in regions along the rotor blade 17a, 17b. The third leg 30c connects the first leg 30a and the second leg 30b in the circumferential direction.
In axialer Richtung erstreckt sich der erste Schenkel 30a über die gesamte Querschnittsfläche der Nut 36. Der zweite Schenkel 30b erstreckt sich nicht bzw. nur bereichsweise über die Querschnittsfläche der Nut 36. In the axial direction, the first leg 30a extends over the entire cross-sectional area of the groove 36. The second leg 30b does not extend over the cross-sectional area of the groove 36 or extends only partially.
Fig. 3b zeigt eine Querschnittsansicht des Rotationsdämpfers 10 nach Fig. 3a, wobei sich der Rotor 16 in einer zweiten Position befindet. Die Drehrichtung D ist hierbei entgegengesetzt zur Drehrichtung D in Fig. 3a. Dadurch liegen die zweiten Schenkel 30b jeweils an den Rotorflügeln 17a, 17b an und der erste Schenkel 30a ist jeweils beabstandet zum Rotorflügel 17a, 17b angeordnet. Hierdurch kann bei einer Drehung in Drehrichtung D das Fluid durch den Kanal 28 und die Nut 36 in den Spalt zwischen erstem Schenkel 30a und Rotorflügel 17a, 17b und somit von der Seite, die in Richtung der Drehrichtung D orientiert ist, zur anderen Seite des Rotorflügels 17a, 17b strömen. Fig. 3b shows a cross-sectional view of the rotary damper 10 according to Fig. 3a, wherein the rotor 16 is in a second position. The direction of rotation D is opposite to the direction of rotation D in Fig. 3a. As a result, the second legs 30b each rest against the rotor blades 17a, 17b and the first leg 30a is arranged at a distance from the rotor blade 17a, 17b. As a result, during rotation in the direction of rotation D, the fluid can flow through the channel 28 and the groove 36 into the gap between the first leg 30a and the rotor blade 17a, 17b and thus from the side oriented in the direction of rotation D to the other side of the rotor blade 17a, 17b.
Durch die Ausbildung des Steuerelements 30 lässt sich die Dämpfung je nach Drehrichtung einstellen. Wird der Rotor 16 in die Drehrichtung D nach Fig. 3a gedreht, ist die Dämpfung stärker als wenn der Rotor 16 in der Drehrichtung D nach Fig. 3b gedreht wird. The design of the control element 30 allows the damping to be adjusted depending on the direction of rotation. If the rotor 16 is rotated in the direction of rotation D according to Fig. 3a, the damping is stronger than if the rotor 16 is rotated in the direction of rotation D according to Fig. 3b.
In Fig. 4 ist eine Ausführungsform des Schiebers 22 dargestellt. An embodiment of the slider 22 is shown in Fig. 4.
Der Schieber 22 weist zwei Durchführungsvorsprünge 22a und mehrere Bohrungen 38 auf. The slide 22 has two feedthrough projections 22a and several bores 38.
Fig. 5 zeigt eine Längsschnittansicht einer zweiten Ausführungsform des Rotationsdämpfers 10, wobei sich der Schieber 22 in einer ersten Endposition befindet. Fig. 5 shows a longitudinal sectional view of a second embodiment of the rotary damper 10, wherein the slide 22 is in a first end position.
Diese Ausführungsform ist gemäß der in Fig. 2a dargestellten Ausführungsform aufgebaut, wobei die Rotorflügel um 90° um die Rotationsachse 20 verdreht angeordnet sind. Zudem ist der Schieber 22 dieser Ausführungsform entsprechend der Ausführungsform nach Fig. 4 ausgebildet. Weiterhin weist diese Ausführungsform eine Öffnung 18c der Zwischenwand 18 in der Zentriervertiefung 18b auf. This embodiment is constructed according to the embodiment shown in Fig. 2a, wherein the rotor blades are arranged rotated by 90° about the rotation axis 20. In addition, the slide 22 of this embodiment is designed according to the embodiment according to Fig. 4. Furthermore, this embodiment has an opening 18c of the intermediate wall 18 in the centering recess 18b.
Durch die Bohrungen 38 und die Öffnung 18c in der Zwischenwand 18 kann beim Befüllen des Dämpfers 10 das Fluid von den Rotorkammern 32a, 32b in die Bohrung 26 strömen. Dadurch sind die Rotorkammer 32 und der Einstellraum 33 strömungstechnisch miteinander verbunden. Bei einem axialen Verschieben des Schiebers 22 wirken die Rotationskammer und der Einstellraum als eine Druckkammer. When filling the damper 10, the fluid can flow from the rotor chambers 32a, 32b into the bore 26 through the bores 38 and the opening 18c in the intermediate wall 18. As a result, the rotor chamber 32 and the adjustment chamber 33 are fluidically connected to one another. During axial displacement of the slide 22, the rotation chamber and the adjustment chamber act as a pressure chamber.
In Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht von schräg oben auf den Rotor 16 nach Fig. 3a dargestellt. Fig. 6 shows a perspective view obliquely from above of the rotor 16 according to Fig. 3a.
Die Rotorflügel 17a, 17b weisen jeweils eine Nut 36 auf, welche die eine Seite des Rotorflügels 17a, 17b und die andere Seite des Rotorflügels 17a, 17b strömungstechnisch verbindet. The rotor blades 17a, 17b each have a groove 36 which fluidically connects one side of the rotor blade 17a, 17b and the other side of the rotor blade 17a, 17b.
Indem der Schieber 22 in der Durchgangsöffnung 18a axial verschiebbar ausgebildet ist, lässt sich die Dämpfung je nach Einsatzsituation über die Antriebsstruktur 24b einfach einstellen. Des Weiteren kann durch das Vorsehen des Steuerelements 30 und das Einbringen des Steuerelements 30 in die Nut 36 auch eine drehrichtungsabhängige Dämpfung bereitgestellt werden. Because the slide 22 is designed to be axially displaceable in the through-opening 18a, the damping can be easily adjusted via the drive structure 24b depending on the application situation. Furthermore, by providing the control element 30 and inserting the control element 30 into the groove 36, damping dependent on the direction of rotation can also be provided.
B e z u g s z e i c h e n l i s t e L i s t o f references
10 Rotationsdämpfer 10 rotary dampers
12 Gehäuse 12 Housing
12a innere Mantelfläche des Gehäuses 12 12a inner surface of the housing 12
14a erstes Deckelelement 14a first cover element
14b zweites Deckelelement 14b second cover element
16 Rotor 16 Rotor
16a Koppelstruktur des Rotors 16 16a Coupling structure of the rotor 16
16b Dichtung des Rotors 16 16b Rotor seal 16
16c Zentrierzapfen des Rotors 16 16c Rotor centering pin 16
17a erster Rotorflügel 17a first rotor blade
17b zweiter Rotorflügel 17b second rotor blade
18 Zwischenwand 18 Partition wall
18a Durchgangsöffnung der Zwischenwand 18 18a Passage opening of the partition wall 18
18b Zentriervertiefung der Zwischenwand 18 18b Centering recess of the partition wall 18
18c Öffnung der Zwischenwand 18 18c Opening of the partition wall 18
19 erster Anschlagvorsprung 19 first stop projection
19a erste Anschlagsfläche des Anschlagvorsprungs 1919a first stop surface of the stop projection 19
19b zweite Anschlagsfläche des Anschlagvorsprungs 1919b second stop surface of the stop projection 19
20 Rotationsachse 20 Rotation axis
21 zweiter Anschlagsvorsprung 21 second stop projection
21a erste Anschlagsfläche des Anschlagvorsprungs 2121a first stop surface of the stop projection 21
21 b zweite Anschlagsfläche des Anschlagvorsprungs 2121 b second stop surface of the stop projection 21
22 Schieber 22 sliders
22a Durchgangsvorsprung des Schiebers 22 22a Through projection of the slide 22
22b Dichtung des Schiebers 22 22c Außengewinde des Schiebers 22 22b Seal of the slide 22 22c External thread of slide 22
24 Rotationselement 24 Rotation element
24a Aufnahme des Rotationselements 2424a Mounting of the rotation element 24
24b Antriebsstruktur des Rotationselements 2424b Drive structure of the rotary element 24
24c Dichtung des Rotationselements 24 24c Seal of the rotating element 24
26 Bohrung des Rotationselements 24 26 Bore of the rotary element 24
26a Innengewinde der Bohrung 26 26a Internal thread of hole 26
28 Kanal 28 Channel
30 Steuerelement 30 Control
30a erster Schenkel des Steuerelements 3030a first leg of the control element 30
30b zweiter Schenkel des Steuerelements 3030b second leg of the control element 30
30c dritter Schenkel des Steuerelements 3030c third leg of the control element 30
32 Rotorraum 32 Rotor chamber
32a erste Rotorkammer 32a first rotor chamber
32b zweite Rotorkammer 32b second rotor chamber
33 Einstellraum 33 Adjustment room
34 Ausnehmung 34 Recess
36 Nut 36 grooves
38 Bohrung 38 Borehole
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