DE10061030B4

DE10061030B4 - Einrichtung mit einem sich um eine Achse drehenden Element

Info

Publication number: DE10061030B4
Application number: DE10061030A
Authority: DE
Original assignee: Dr Franz Schneider Kunststoffwerke GmbH and Co KG
Current assignee: Dr Schneider Kunststoffwerke GmbH
Priority date: 2000-12-08
Filing date: 2000-12-08
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2020-12-09
Also published as: US20020069720A1; DE10061030A1; US6487929B2

Abstract

Einrichtung für ein sich um eine Achse drehendes Element (14), wobei die Achse (12) ein stopfenförmiges Gehäuse (18) mit einem Boden (20) und einem vom Boden (20) wegstehenden umlaufenden Bund (22) mit einer kreisrunden Außenmantelfläche (24) aufweist, die für das sich drehende Element (14) eine Drehlagerfläche bildet, der Bund (22) einen Führungsraum (28) für zwei diametral voneinander abgewandte Bremsorgane (30) umschließt und mit zwei sich diametral gegenüberliegenden Querlöchern (40) ausgebildet ist, durch die sich die Bremsorgane (30) mit voneinander diametral abgewandten Bremsabschnitten hindurch erstrecken, und zwischen den beiden Bremsorganen (30) ein die Bremsorgane (30) voneinander wegzwängendes Federelement (42) vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung mit einem sich um eine Achse drehenden Element. Bei diesem Element kann es sich um ein Bedienrad, einen Drehknopf, eine Walze oder dergleichen handeln. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Einrichtung bei einer Frischluftdüse eines Fahrzeuges zur Anwendung gelangen.
Eines der größten Probleme bei der Herstellung von Frischluftdüsen für Fahrzeuge ist die zuverlässige Einhaltung der geforderten Drehmomente bzw. Bedienkräfte an den Bedienrädern, den Drehknöpfen, den Lamellen von zur Lenkung der Luftströmung vorgesehenen Walzen usw. im Temperaturbereich von –40° C bis +100° C. In diesem großen Temperaturbereich ergeben sich temperaturbedingte Abmessungsänderungen der besagten Elemente, die auf die Bedienkräfte und Drehmomente Einfluß nehmen, was bedeutet, daß bislang in dem besagten großen Temperaturbereich die Konstanz der Bedienkräfte bzw. Drehmomente Wünsche offen lassen kann.

Aus der EP 0 645 555 A1 ist eine Einrichtung zur Dämpfung der Geschwindigkeitsänderung einer Antriebswelle eines mit einem Elektromotor verbundenen Getriebes bekannt. Diese bekannte Einrichtung weist einen ortsfest angeordneten Scheibenkörper mit einem länglichen Rippenkörper auf, der an der Unterseite des Scheibenkörpers materialeinstückig vorgesehen ist. Im länglichen Rippenkörper sind zwei Bremsorgane mit voneinander abgewandten Bremsabschnitten beweglich angeordnet, die mit Hilfe eines zwischen den beiden Bremsorganen vorgesehenen Federelementes voneinander weg gegen die zylindrische Innenmantelfläche eines Buchsenelementes gezwängt werden. Das Buschenelement ist an der Abtriebswelle befestigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die in dem genannten Temperaturbereich von –40° C bis +100° C konstante Bedienkräfte bzw. Drehmomente aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Einrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst, wobei die Achse ein stopfenförmiges Gehäuse mit einem Boden und einen vom Boden wegstehenden umlaufenden Bund mit einer kreisrunden Außenmantelfläche aufweist, die für das sich in bezug auf das Gehäuse drehende Element eine Drehlagerfläche bildet, der Bund einen Führungsraum für zwei diametral voneinander abgewandte Bremsorgane umschließt und mit zwei sich diametral gegenüberliegenden Querlöchern ausgebildet ist, durch die sich die Bremsorgane mit voneinander diametral abgewandten Bremsabschnitten hindurch erstrecken, zwischen den beiden Bremsorganen ein die Bremsorgane voneinander wegzwängendes Federelement vorgesehen ist.

Durch das Federelement zwischen den beiden Bremsorganen ergibt sich temperaturunabhängig eine konstante Bremskraft und somit ein temperaturunabhängiges konstantes Drehmoment bzw. eine von der Temperatur unabhängige Bedienkraft, mit der das an der ortsfesten unbeweglichen Achse drehbar gelagerte Element betätigt wird. Das wirkt sich auf den Bedienkomfort vorteilhaft aus.

Zweckmäßig ist es, wenn die im Bund des Gehäuses ausgebildeten Querlöcher an den Boden des Gehäuses stufenlos angrenzen, weil dann die Bremsabschnitte der beiden Bremsorgane mit größtmöglichen Bremsflächen dimensioniert werden können.

Eine optimal geführte Beweglichkeit der Bremsorgane im stopfenförmigen Gehäuse wird erzielt, wenn die Querlöcher einen lichten Querschnitt aufweisen, der an den Querschnitt der Bremsabschnitte der Bremsorgane angepaßt ist.

Als vorteilhaft hat es sich bei der erfindungsgemäßen Einrichtung erwiesen, wenn jedes Bremsorgan einen an seinen Bremsabschnitt anschließenden, im Führungsraum des Gehäuses geführten Führungs- und Anschlagabschnitt aufweist. Durch den besagten Führungs- und Anschlagabschnitt ergibt sich neben der zuverlässigen linear beweglichen Führung der Bremsorgane in vorteilhafter Weise auch eine unverlierbare Anordnung der Bremsorgane im stopfenförmigen Gehäuse.

Bevorzugt ist es, wenn der Führungsraum des Gehäuses zwei sich gegenüberliegende und zueinander parallele Führungsflächen aufweist, an welchen die Bremsorgane mit ihrem Führungs- und Anschlagabschnitt linear beweglich geführt sind. Eine solche Ausbildung weist den Vorteil auf, daß das stopfenförmige Gehäuse und die Bremsorgane einfach herstellbar und die Bremsorgane einfach im Gehäuse anordenbar sind.

Um die erfindungsgemäße Einrichtung einfach und zeitsparend genau passend montieren zu können, ist es zweckmäßig, wenn der Bund des Gehäuses an seinem dem Boden axial gegenüberliegenden Oberrand mit einem umlaufenden Kragen ausgebildet ist. Dieser Kragen bildet bei der Montage der Einrichtung ein Widerlager, durch das die genau richtige Positionierung des Gehäuses und somit der Bremsorgane in bezug auf das zu bremsende Element auf einfache Weise ermöglicht wird.

Eine einfache Montage bzw. Befestigung der erfindungsgemäßen Einrichtung an einem Fahrzeugteil wird ermöglicht, wenn vom Kragen mindestens zwei federnde Schnapporgane in die gleiche Richtung einstückig wegstehen.

Ein Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Einrichtung ist in der Zeichnung dargestellt und wir nachfolgend beschrieben. Es zeigen:
1 eine Seitenansicht der Einrichtung in Kombination mit einem sich drehenden Element und einen ortsfesten Teil, die abschnittsweise geschnitten gezeichnet sind,
2 eine Ansicht der Einrichtung gemäß 1 in Blickrichtung des Pfeiles II,
3 eine Ansicht der Einrichtung gemäß 2 in Blickrichtung des Pfeiles III,
4 eine perspektivische Darstellung der Einrichtung gemäß den 1 bis 3, und
5 eine räumliche Explosionsdarstellung der Einrichtung gemäß 4.
1 zeigt eine Ausbildung der Einrichtung 10, die eine Achse 12 für ein sich drehendes Element 14 bildet. Das Element 14, bei dem es sich beispielsweise um ein Bedienrad, einen Drehknopf, eine Walze oder dergleichen, insbesondere für eine Frischluftdüse eines Fahrzeuges handelt, ist in 1 abschnittsweise längsgeschnitten gezeichnet. Die Achse 12 ist an einem ebenfalls nur abschnittsweise und längsgeschnitten gezeichneten fahrzeugfesten Teil 16 angebracht.
Die Achse 12 weist ein stopfenförmiges Gehäuse 18 auf, wie es auch in den 2 bis 5, in welchen gleiche Einzelheiten mit denselben Bezugsziffern wie in 1 bezeichnet sind, deutlich ersichtlich ist. Das stopfenförmige Gehäuse 18 weist einen Boden 20 und einen vom Boden 20 wegstehenden umlaufenden Bund 22 auf. Der umlaufende Bund 22 ist mit einer kreisrunden Außenmantelfläche 24 ausgebildet, die für das sich drehende Element 14 eine Drehlagerfläche 26 bildet. Das sich drehende Element 14 ist mit einer entsprechenden kreisrunden Drehlagerfläche 26 ausgebildet, d. h. der Durchmesser der Drehlagerfläche 26 ist an den Durchmesser der kreisrunden Außenmantelfläche 24 mit einer definierten Toleranz angepaßt.
Das stopfenförmige Gehäuse 18 ist mit einem einseitig offenen, d. h. durch den Boden 20 einseitig abgeschlossenen zentralen Führungsraum 28 für zwei Bremsorgane 30 ausgebildet. Der zentrale Führungsraum 28 weist zwei sich gegenüberliegende und zueinander parallele Führungsflächen 32 auf, entlang welchen die beiden Bremsorgane 30 mit ihrem jeweiligen Führungs- und Anschlagabschnitt 34 linear beweglich geführt sind. Jedes der beiden Bremsorgane 30 weist außerdem einen an den Führungs- und Anschlagabschnitt 34 außenseitig anschließenden Bremsabschnitt 36 auf, dessen Breitenabmessungen kleiner sind als die Breitenabmessungen des zugehörigen Führungs- und Anschlagabschnittes 34. Auf diese Weise ergeben sich an den Bremsorganen 30 Anschlagflächen 38. Durch die Anschlagflächen 38 ist die lineare Beweglichkeit der Bremsorgane 30 definiert begrenzt.
Der umlaufende Bund 22 des stopfenförmigen Gehäuses 18 ist mit zwei sich diametral gegenüberliegenden Querlöchern 40 ausgebildet, durch die sich die Bremsorgane 30 mit ihrem jeweiligen Bremsabschnitt 36 hindurcherstrecken.
Zwischen den beiden Bremsorganen 30 ist ein Federelement 42 vorgesehen. Durch das Federelement 42, das beispielsweise als Schraubendruckfeder ausgebildet ist, werden die beiden Bremsorgane 30 in diametral entgegengesetzte Richtungen voneinander weggezwängt. Jedes der beiden Bremsorgane 30 ist mit einem Sackloch 44 (siehe 5) ausgebildet, in das das Federelement 42 mit dem entsprechenden Endabschnitt 46 hineinsteht.
Der umlaufende Bund 22 des stopfenförmigen Gehäuses 18 der eine Achse 12 bildenden Einrichtung 10 ist an seinem dem Boden 20 axial gegenüberliegenden Oberrand mit einem umlaufenden Kragen 48 ausgebildet. Durch den Kragen 48 wird das stopfenförmige Gehäuse 18 der Einrichtung 10 am fahrzeugfesten Teil 16 axial genau richtig festgelegt. Vom umlaufenden Kragen 48 stehen zwei sich diametral gegenüberliegende federnde Schnapporgane 50 weg. Das fahrzeugfeste Teil 16 ist mit zwei sich diametral gegenüberliegenden Löchern 52 ausgebildet, in welche die federnden Schnapporgane 50 ein- bzw. durchgesteckt sind, bis sie mit ihren vorderseitigen Hakenelementen 54 mit dem fahrzeugfesten Teil 16 verhakt sind. Auf diese Weise wird die eine Achse 12 für das sich drehende Element 14 bildende Einrichtung 10 am fahrzeugfesten Teil 16 definiert festgelegt. Die Achse 12 bildet mit Hilfe der federnd voneinander weggezwängten Bremsorgane 30 für das sich drehende Element 14 eine Bremseinrichtung, die im Temperaturbereich beispielsweise von –40° C bis + 100° C ein konstantes Drehmoment und somit eine konstante Bedienkraft besitzt, mit welcher das sich drehende Element 14 um die Achse 12 drehbar ist.
Die Bremsorgane 30 sind im Bereich ihres Führungs- und Anschlagabschnittes 34 mit Löchern 56 ausgebildet, die zum Einstecken eines (nicht gezeichneten) Zangenwerkzeuges dienen. Mit Hilfe des Zangenwerkzeuges werden die Bremsorgane 30 bei der Montage des Elementes 14 an der Achse 12 zusammenbewegt, damit die Bremsabschnitte 36 der Bremsorgane 30 während der Montage nicht über die kreisrunde Außenmantelfläche 24 des umlaufenden Bundes 22 des stopfenförmigen Gehäuses 18 überstehen.
Durch geeignete Materialauswahl für die Bremsorgane und das Element 14 bzw. durch geeignete Auswahl des Federelementes 42, d.h. seiner Federkonstante, sind die Bremseigenschaft der Einrichtung 10 wunschgemäß einstellbar.
Das Bremsprinzip kann auch konstruktiv umgekehrt gestaltet sein.

10: Einrichtung
12: Achse (für 14)
14: sich drehendes Element (an 12)
16: fahrzeugfestes Teil
18: stopfenförmiges Gehäuse (von 10)
20: Boden (von 18)
22: umlaufender Bund (von 18)
24: kreisrunde Außenmantelfläche (von 22)
26: Drehlagerfläche (von 14)
28: zentraler Führungsraum (in 18)
30: Bremsorgane (in 28)
32: Führungsflächen (von 28)
34: Führungs- und Anschlagabschnitt (von 30)
36: Bremsabschnitt (von 30)
38: Anschlagflächen (von 30)
40: Querlöcher (in 22)
42: Federelement (zwischen 30)
44: Sackloch (in 30)
46: Endabschnitt (von 42)
48: umlaufender Kragen (an 22)
50: federnde Schnapporgane (an 48)
52: Löcher (in 14 für 50)
54: Hakenelemente (an 50)
56: Löcher (in 30)

Claims

Einrichtung für ein sich um eine Achse drehendes Element (14), wobei die Achse (12) ein stopfenförmiges Gehäuse (18) mit einem Boden (20) und einem vom Boden (20) wegstehenden umlaufenden Bund (22) mit einer kreisrunden Außenmantelfläche (24) aufweist, die für das sich drehende Element (14) eine Drehlagerfläche bildet, der Bund (22) einen Führungsraum (28) für zwei diametral voneinander abgewandte Bremsorgane (30) umschließt und mit zwei sich diametral gegenüberliegenden Querlöchern (40) ausgebildet ist, durch die sich die Bremsorgane (30) mit voneinander diametral abgewandten Bremsabschnitten hindurch erstrecken, und zwischen den beiden Bremsorganen (30) ein die Bremsorgane (30) voneinander wegzwängendes Federelement (42) vorgesehen ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Bund (22) des Gehäuses (18) ausgebildeten Querlöcher (40) an den Boden (20) des Gehäuses (18) stufenlos angrenzen.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querlöcher (40) einen lichten Querschnitt aufweisen, der an den Querschnitt der Bremsabschnitte (36) der Bremsorgane (30) angepaßt ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Bremsorgan (30) einen an seinen Bremsabschnitt (36) anschließenden, im Führungsraum (28) des Gehäuses (18) geführten Führungs- und Anschlagabschnitt (34) aufweist.
Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsraum (28) des Gehäuses (18) zwei sich gegenüberliegende und zueinander parallele Führungsflächen (32) aufweist, an welchen die Bremsorgane (30) mit ihrem Führungs- und Anschlagabschnitt (34) linear beweglich geführt sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bund (22) des Gehäuses (18) an seinem dem Boden (20) axial gegenüberliegenden Oberrand mit einem umlaufenden Kragen (48) ausgebildet ist.
Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß vom Kragen (48) mindestens zwei federnde Schnapporgane (50) einstückig wegstehen.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsorgane (30) an ihrer vom Boden (20) des stopfenförmigen Gehäuses (18) entfernten Oberfläche mit Löchern (56) zum Einstecken eines Zangenwerkzeuges versehen sind.