-
Die
Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erzeugung einer Bedienkraft
und der Dämpfung der Bewegung eines Bedienelementes mit
den Merkmalen des Schutzanspruches 1.
-
Bedienelemente
und Einrichtungen zur Dämpfung der Bewegung eines Bedienelementes sind
hinlänglich bekannt.
-
So
sind beispielsweise Bremselemente bekannt, welche das kontrollierte Öffnen
und Schließen von Hauben bei Kraftfahrzeugen, Fächern,
Schubladen usw. ermöglichen. Derartige Bremselemente sind
insbesondere geeignet zum Einsatz für Schwenkbewegungen
von Deckeln, von Tapedecks, Photokopierern, Deckeln, Rückschlagventilen,
usw. Bei Bedienelementen ist es bekannt, über die Reibung
zwischen zwei Teilen eines Bedienelementes, welche relativ zueinander
bewegbar sind, Bedienkräfte einstellbar auszugestalten.
-
So
ist aus
DE 100 61
030 A1 eine Bremseinrichtung für ein sich um eine
Achse drehendes Element, wie ein Bedienrad, ein Drehknopf, eine
Walze oder dergleichen, insbesondere für eine Frischluftdüse
in einem Kraftfahrzeug, bekannt, das zur Erzielung eines konstanten
Drehmomentes bzw. einer konstanten Bedienkraft des sich drehenden
Elementes in einem Temperaturbereich von beispielsweise –40°C
bis ca. 100°C ermöglicht. Hierzu ist ein stopfenförmiges
Gehäuse mit einem Boden und einem vom Boden wegstehenden
umlaufenden Bund mit einer kreisrunden Außenmantelfläche vorhanden,
die für das sich drehende Element eine Drehlagerfläche bildet.
Der Bund umschließt einen zentralen Führungsraum
für zwei Bremsorgane, die sich diametral zu den voneinander
abgewandten Bremsabschnitten durch Querlöcher im umlaufenden
Punkt hin erstrecken.
-
Aus
DE 100 35 687 A1 ist
ein Bewegungsdämpfer mit einem Gehäuse, einem
gegenüber dem Gehäuses beweglich gelagerten Verbindungsglied, welches
mit einem in seiner Bewegung zu dämpfenden, beweglichen
Teil verbindbar ist und mit einem zweigeteilten Dämpfungsglied,
welches einen Permanentmagneten und einen Gegenpol aufweist, bekannt.
Die Bewegung des Verbindungsgliedes im Gehäuse ist durch
die Magnetkraft zwischen dem Permanentmagneten und dem Gegenpol
gedämpft. Der Abstand zwischen dem Permanentmagneten und
dem Gegenpol ist gegenüber einer oberen und einer unteren
Grenzstellung durch eine Drehung des Verbindungsgliedes gegenüber
dem Gehäuse veränderbar. Bei einer solchen Drehung
stellen sich der obere Grenzstellungsabstand des Verbindungsgliedes
in eine Richtung und der untere Grenzstellungsabstand bei Drehung
des Verbindungsgliedes in entgegen gesetzter Richtung ein.
-
Aus
DE 33 06 180 A1 ist
ein Magnetringstoßdämpfer bekannt. Hierbei sind
mehrere Dauermagnete bzw. Elektromagnete angeordnet, deren Magnetfelder
sich gegenseitig abstoßen bzw. anziehen. Diese magnetischen
Kräfte dämpfen neben dem Öldruck, der
im Stoßdämpfer vorhanden ist, die einwirkenden
Stoßkräfte.
-
Aus
DE 299 13 725 U1 ist
eine magnetische Dämpfungseinrichtung für ein Übungsgerät
bekannt. Die Dämpfungseinrichtung besteht aus einer Scheibe
mit einem Flansch, welcher sich vom Umfang der Scheibe nach außen
erstreckt, wobei die Scheibe ein Loch aufweist und mehrere magnetische
Elemente am Flansch angeordnet sind. Eine Einstellrichtung mit zwei
Teilen ist vorgesehen, wobei jedes Teil als teilkreisförmiges
Element ausgebildet ist und eine jeweilige erste Halterung an einem
ersten Ende aufweist, welche schwenkbar mit dem Rahmen der Übungseinrichtung
verbunden ist, wobei ferner jedes Teil eine zweite Halterung aufweist,
welche sich von einem Ende derart erstreckt, dass eine Feder zwischen
den beiden weiteren Halterungen anordenbar ist. Außerdem
ist eine Welle vorgesehen, welche sich zwischen den beiden Teilen
durch das Loch der Scheibe erstreckt und eine Nockeneinrichtung,
welche zum Verbinden mit im Rahmen ausgebildet ist und drehbar zwischen
den beiden weiteren Halterungen der beiden Teile angeordnet ist,
so dass die beiden Teile relativ zu den magnetischen Elementen durch
drehende Nockeneinrichtung, welche die beiden Halteeinrichtungen
voneinander wegdrückt, beweglich ist. Schließlich
ist das Grundprinzip der Wirbelstrombremse bekannt, mittels welcher
kinetische Bewegungsenergie abbaubar ist.
-
Nachteilig
beim vorbenannten Stand der Technik ist, dass bei der Erzeugung
von linearen oder rotativen Bedienbewegungen von Bedienelementen zu
deren Dämpfung nur reine mechanische Reibungskräfte
verwendet werden. Dies ist verschleißintensiv und die Bedienkräfte
sind über die Lebensdauer des Bedienelementes gesehen nicht
gleich bleibend, sondern verändern sich in Abhängigkeit
des hervorgerufenen Verschleißes aufgrund der mechanischen
Reibung. Diese Nachteile werden durch die nachfolgend beschriebene
Erfindung vermieden. Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere
darin, dass nahezu verschleißfrei Bedienkräfte
erzeugbar sind und zusätzlich ein optimal abstimmbares
Betätigungsgefühl für einen Nutzer, ein
so genannter Sattlauf, erzeugbar ist.
-
Die
vorliegende Erfindung dient zur Dämpfung der Bewegung eines
Bedienelementes und besteht aus einem stationären Element
und einem gegenüber dem stationären Element angeordneten
beweglichen Element. Zwischen dem beweglichen Element und dem stationären
Element bildet sich mittels einer magnetischen Anziehungskraft eine
Haftkraft im stationären Zustand beider Elemente zueinander und
eine Reibkraft bei relativer Bewegung beider Elemente zueinander
aus. Das stationäre Element und das bewegliche Element
weisen jeweils einen magnetisch wirksamen Teilbereich auf. Zwischen
dem beweglichen Element und dem stationären Element ist
zumindest partiell eine Beschichtung angeordnet.
-
Vorteilhaft
nach Schutzanspruch 2 ist, dass die Beschichtung eine Elastomer-
oder Polymerschicht ist. Die Elastomerschicht ermöglicht
eine definierte Reibkraft und Haftkraft zwischen den beiden Elementen,
in Abhängigkeit der magnetischen Anziehungskraft. Mittels
der Wahl der Dicke der Elastomerschicht kann der Abstand zwischen
den magnetisch wirksamen Teilen variiert werden. Außerdem
kann durch die Auswahl der Elastomerschicht die Reibkraft gewählt
werden. Schließlich kann die Elastomerschicht mittels eines
Zwei-Komponenten-Spritzgußverfahrens aufgebracht werden.
-
Gemäß der
Ausführung nach Schutzanspruch 3 hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, dass am oder im stationären Element
oder am oder im beweglichen Element mindestens ein Magnet angeordnet
ist.
-
Gemäß der
Ausführung nach Schutzanspruch 4 hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, dass der mindestens eine Magnet ein Dauermagnet
ist oder mehrere gemeinsam wirkende Dauermagneten vorhanden sind.
-
Gemäß der
Ausführung nach Schutzanspruch 5 hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, dass am und/oder im stationären Element
oder am und/oder im beweglichen Element ferromagnetische Elemente
angeordnet sind oder dass das stationäre Element oder das
bewegliche Element zumindest teilweise aus magnetisierbarem Material
bestehen.
-
Gemäß der
Ausführung nach Schutzanspruch 6 hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, dass die Betätigungskraft zur Bewegung
des beweglichen Elements gegenüber dem stationären
Element vorrangig vom mindestens einen Magneten hervorgerufen ist
und die Relativbewegung des beweglichen Elements gegenüber
dem statischen Element eine Rotationsbewegung oder eine lineare
Bewegung ist.
-
Gemäß der
Ausführung nach Schutzanspruch 7 hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, dass das bewegliche Element und das stationäre
Element in einem Gehäuse oder an einer Vorrichtung angeordnet
sind.
-
Gemäß der
Ausführung nach Schutzanspruch 8 hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, dass die Elastomerschicht am beweglichen Element
oder am stationären Element angeordnet ist.
-
Gemäß der
Ausführung nach Schutzanspruch 9 hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, dass die Elastomerschicht am Magneten angeordnet
ist.
-
Gemäß der
Ausführung nach Schutzanspruch 10 hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, dass die Einrichtung eine Drehbewegung oder eine
lineare Bewegung ermöglicht.
-
Gemäß der
Ausführung nach Schutzanspruch 11 hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, dass die Einrichtung ein Drehregler, ein Drehstellregler,
ein Schieberegler oder ein Schieber ist.
-
Gemäß der
Ausführung nach Schutzanspruch 12 hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, dass die Einrichtung aus einem Schiebelement und
einer Lamelle besteht, wobei das Schiebelement auf der Lamelle angeordnet
ist.
-
Gemäß der
Ausführung nach Schutzanspruch 13 hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, dass die Lamelle mit dem Schiebelement Bestandteil
einer Luftdüse zur Führung eines Luftstroms aus
einem Luftzuführschacht oder aus einer Luftzuführleitung
in Heizungs-, Lüftungs- oder Klimaanlagen, insbesondere
für Fahrgasträume in Kraftfahrzeugen, ist, wobei
die Luftdüse aus einem Gehäuse besteht, das in
einen Wanddurchbruch einsetzbar oder hinter einem solchen montierbar
ist und einen rückseitigen Anschluss für einen
Luftzuführschacht oder eine Luftzuführleitung
sowie eine vorderseitige Luftausströmöffnung aufweist,
wobei das Gehäuse mindestens einen Lamellenblock aufweist,
in welchen die Lamelle einsetzbar und mit weiteren Lamellen gekoppelt
ist.
-
Gemäß der
Ausführung nach Schutzanspruch 14 hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, dass das Schiebeelement die Lamelle zumindest
an einer Seite formschlüssig umgreift.
-
Gemäß der
Ausführung nach Schutzanspruch 15 hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, dass das Schiebeelement aus einem Griffvorderteil
und einem Griffhinterteil besteht, welche miteinander über
eine Steckverbindung verbindbar sind.
-
Gemäß der
Ausführung nach Schutzanspruch 16 hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, dass der Magnet im Griffvorderteil des Schiebeelements
angeordnet ist und der Magnet im Griffvorderteil von mechanischen
Halterungen gehalten ist oder dass der Magnet mit dem Griffvorderteil
verklebt ist.
-
Gemäß der
Ausführung nach Schutzanspruch 17 hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, dass die Lamelle eine Vertiefung aufweist.
-
Gemäß der
Ausführung nach Schutzanspruch 18 hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, dass die Vertiefung U-förmig ist.
-
Gemäß der
Ausführung nach Schutzanspruch 19 hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, dass in die Vertiefung mindestens ein Magnet oder
zumindest partiell ferromagnetisches oder magnetisierbares Material
eingebracht ist.
-
Gemäß der
Ausführung nach Schutzanspruch 20 hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, dass in die Vertiefung eine Profilschiene
eingelassen oder eingefügt ist.
-
Gemäß der
Ausführung nach Schutzanspruch 21 hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, dass die Profilschiene eine L-Schiene oder
eine U-Schiene ist.
-
Gemäß der
Ausführung nach Schutzanspruch 22 hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, dass die Profilschiene aus einem ferromagnetischen
oder magnetisierbaren Material oder zumindest aus Teilen von ferromagnetischem
oder magnetisierbarem Material besteht.
-
Gemäß der
Ausführung nach Schutzanspruch 23 hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, dass die Profilschiene oder die Vertiefung
oder der Magnet die Beschichtung aufweist.
-
Gemäß der
Ausführung nach Schutzanspruch 24 hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, dass die Beschichtung aus thermoplastischem Kunststoff,
Epoxidharz, Elastomer oder Gleitlack besteht.
-
Gemäß der
Ausführung nach Schutzanspruch 25 hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, dass im angeordneten Zustand des Schiebelements
auf der Lamelle der mindestens eine Magnet in der Vertiefung liegt.
-
Gemäß der
Ausführung nach Schutzanspruch 26 hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, dass die Bedienkraft der Einrichtung durch
die Art und Dicke der Beschichtung, die Stärke des mindestens
einen Magneten und der Art der magnetischen Eigenschaft der Profilschiene
oder der Vertiefung einstellbar ist.
-
Gemäß der
Ausführung nach Schutzanspruch 27 hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, dass die Einrichtung ein Drehregler oder ein Drehstellregler
ist.
-
Gemäß der
Ausführung nach Schutzanspruch 28 hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, dass der Drehregler oder der Drehstellregler
zur Einstellung einer elektrischen Größe eines
elektrischen oder elektronischen Gerätes oder zur Ein- oder
Verstellung einer mechanischen Einrichtung, insbesondere der Stellung
einer Luftklappe in einem Kraftfahrzeug, dient.
-
Gemäß der
Ausführung nach Schutzanspruch 29 hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, dass die Einrichtung einen Abdeckring aufweist, der
ein rotationssymmetrisches Gehäuse oben abschließt,
das rotationssymmetrische Gehäuse aus einem Gehäusetopf
besteht und der Abdeckring über eine Verdrehsicherung gesichert
ist.
-
Gemäß der
Ausführung nach Schutzanspruch 30 hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, dass im Gehäusetopf ein scheibenförmiger
erster Bremsbelag und ein scheibenförmiger zweiter Bremsbelag
mit mittigen Durchgangsöffnungen für eine im Gehäusetopf
drehbar gelagerte Welle angeordnet sind und auf oder an der Welle
ein Magnetrotor angeordnet ist, der an der dem Boden des Gehäusetopfs
zugewandten Seite vom zweiten Bremsbelag und der dem Abdeckring
zugewandten Seite vom ersten Bremsbelag begrenzt ist und die Bremsbeläge auf
dem Magnetrotor aufliegen oder am Magnetrotor anliegen.
-
Gemäß der
Ausführung nach Schutzanspruch 31 hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, dass die Bedienkraft der Einrichtung und die Bremswirkung
bei einer Drehbewegung durch die Reibung zwischen dem ersten und
zweiten Bremsbelag und dem Magnetrotor vorgegeben sind.
-
Gemäß der
Ausführung nach Schutzanspruch 32 hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, dass der Magnetrotor einen zwei- oder mehrpoligen
Permanentmagneten aufweist und zylindrisch ausgestaltet ist.
-
Gemäß der
Ausführung nach Schutzanspruch 33 hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, dass die magnetische Anziehungskraft des Magnetrotors
den Abdeckring, der als ferromagnetische Scheibe ausgeführt
ist, an den Gehäusetopf zieht.
-
Gemäß der
Ausführung nach Schutzanspruch 34 hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, dass die Bremsbeläge aus Silikonelastomeren oder
Kunststoff bestehen und/oder der Magnetrotor aus kunststoffgebundenen
Magneten, welche direkt auf die Welle aufspritzbar sind, besteht.
-
Gemäß der
Ausführung nach Schutzanspruch 35 hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, dass die Bremsbeläge im Zwei-Komponenten-Verfahren
auf das ferromagnetische Trägermaterial des Gehäusetopfes
bzw. des Gehäuses aufgebracht oder aufgespritzt sind.
-
Gemäß der
Ausführung nach Schutzanspruch 36 hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, dass die Einrichtung eine Welle mit einem
auf der Welle angeordneten Rotor, einem Gehäuse, einem
Magneten, einem Gegenmagneten oder einer metallischen oder aus magnetisierbarem
Material bestehenden Scheibe, mindestens einer rotationssymmetrischen
Einheit und eine Elastomerschicht aufweist und dass ein Luftspalt
zwischen dem Gegenmagneten oder der metallischen oder aus magnetisierbarem
Material bestehenden Scheibe und dem Magneten vorhanden ist und
die mindestens eine rotationssymmetrische Einheit den Rotor und
die Elastomerschicht berührt.
-
Gemäß der
Ausführung nach Schutzanspruch 37 hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, dass die mindestens eine rotationssymmetrische
Einheit eine Kugel, ein Kegel oder ein Kegelstumpf ist.
-
Gemäß der
Ausführung nach Schutzanspruch 38 hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, dass der Rotor konisch ausgeführt
ist.
-
Gemäß der
Ausführung nach Schutzanspruch 39 hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, dass die Einrichtung ein Magnetsystem bestehend
aus dem Magneten, dem Gegenmagneten bzw. der metallischen oder aus
magnetisierbarem Material bestehenden Scheibe und dem Luftspalt
ausbildet. Bei der Ausübung einer Drehbewegung auf den
Rotor wirkt dieser Drehbewegung eine Gegenkraft entgegen. Diese
Gegenkraft wird erzeugt durch die magnetische Anziehungskraft zwischen
dem Magneten, dem Gegenmagneten bzw. der metallischen oder aus magnetisierbarem
Material bestehenden Scheibe, zwischen welcher die rotationssymmetrischen Einheit
angeordnet ist und mit welcher die rotationssymmetrischen Einheit
in die Elastomerschicht gedrückt wird. Bei der Drehung
des Rotors wird die rotationssymmetrischen Einheit über
die Elastomerschicht bewegt. Diese Bewegung der rotationssymmetrischen
Einheit über die Elastomerschicht erzeugt eine Reibkraft.
Diese Reibkraft bewirkt die Dämpfung der Drehbewegung.
-
Gemäß der
Ausführung nach Schutzanspruch 40 hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, dass die elastomerische Verformung der Elastomerschicht
die Reibkraft in Form der Rollreibung der rotationssymmetrischen
Einheit über die Elastomerschicht und damit die Dämpfung
der Drehbewegung der Welle definiert.
-
Im
Folgenden wird die Erfindung anhand konkreter Ausführungsbeispiele
exemplarisch anhand der beigefügten 1 bis 8 erläutert.
Diese Beschreibung der Erfindung anhand der konkreten Ausführungsbeispiele
stellt keine Limitierung der Erfindung auf eines dieser konkreten
Ausführungsbeispiele dar. Die Ausführungsbeispiele
zeigen die Erfindung anhand diverser Ausführungsformen
und zum Teil in speziellen Ausgestaltungen.
-
Es
zeigen:
-
1 ein
Schiebeelement auf einer Lamelle einer Luftdüse;
-
2 einen
Schnitt durch ein Schiebeelement angeordnet auf einer Lammelle gemäß 1;
-
3 einen
weiteren Schnitt durch ein Schiebeelement angeordnet auf einer Lammelle
gemäß 1;
-
4 das
Schiebelement mit der Lammelle gemäß 1 in
einer Explosionsdarstellung;
-
5 einen
Prinzipaufbau eines erfindungsgemäßen Schiebelements;
-
6 ein
rotatives Bedienelement im Schnitt;
-
7 eine
Explosionsdarstellung eines rotativen Bedienelements;
-
8 ein
weiteres rotatives Bedienelement im Schnitt.
-
Bei
der Figurenbeschreibung wurden bei den Figuren, insbesondere den
Figuren 1 bis 5 und 6 bis 8,
für gleiche Elemente identische Bezugszeichen verwendet.
Dies ermöglicht eine einfachere Darstellung und eine bessere
Verständlichkeit der Erfindung.
-
In 1 ist
ein Schiebeelement 1 auf einer Lamelle 2, insbesondere
einer Lamelle, welche an und/oder in einer Luftdüse, vorzugsweise
in einem Kraftfahrzeug, angeordnet ist, dargestellt. Das Schiebelement 1 besteht
aus einem Griffvorderteil 8 und einem Griffhinterteil 7,
welche mittels einer Steckvorrichtung trennbar ausgestaltet sind.
Das Schiebeelement 1 umgreift die Lamelle 2 zumindest
an einer Seite vollständig, im Ausführungsbeispiel
nach 1 an der Oberseite der Lamelle 2. Das
Schiebelement 1 kann entlang der Lamelle 2 in
deren Längsrichtung in einem vordefinierbaren Bereich verschoben
werden. Die Lamelle 2 ist dafür vorgesehen, in
einen Lamellenblock eingefügt zu werden. Der Lamellenblock wiederum
dient zum Einsatz in eine Luftdüse, welche vorzugsweise
in einem Kraftfahrzeug im Armaturenbrett einsetzbar ist. An der
Lamelle 2 ist das Schiebeelement 1 angeordnet.
Das Schiebeelement 1 ist mit der Lamelle 2 in
der bereits beschriebenen Weise verbunden. Das Schiebeelement 1 lässt
sich in Längsrichtung zur Lamelle 2, d. h. auf
die Luftaustrittsöffnung eines Gehäuses einer
Luftdüse, in welche die Lamelle im Lamellenblock eingesetzt
ist, auf diesen frontal blickend, nach links und rechts verschieben.
-
Zugleich
kann durch eine vertikale Bewegung des Schiebelementes 1 die
Ausrichtung der Lamelle 2 und der neben der Lamelle 2 im
Lamellenblock angeordneten weiteren Lamellen, welche untereinander
mechanisch im Lamellenblock gekoppelt sind, in horizontaler Ebene
verändert werden, so dass diese sich öffnen oder
schließen lassen. Diese Bewegung der Lamellen im Lamellenblock
kann auch über ein separat am Gehäuse der Luftdüse
angeordnetes Stellrad oder Bedienelement vorgenommen werden.
-
In 2 und 3 ist
jeweils ein Schnitt durch das Schiebeelement 1 im Bereich
A-A, wie in 1 eingezeichnet, dargestellt.
Es ist das Schiebeelement 1, das die Lamelle 2 zumindest
an einer Seite formschlüssig umgreift, vorzugsweise in
Einbaulage der Lamelle 2 in einen Lamellenblock einer Luftdüse
an deren Oberseite, dargestellt. Das Schiebeelement 1 besteht
aus dem Griffvorderteil 8 und dem Griffhinterteil 7,
welche miteinander vorzugsweise mittels einer Steckverbindung verbindbar
sind. Hierzu werden das Griffvorderteil 8 und das Griffhinterteil 7 auf
die Lamelle 2, an der vorgesehenen Stelle der Lamelle 2,
diese zumindest an einer Seite umgreifend, zusammengesteckt.
-
Mit
dem Griffvorderteil 8 und dem Griffhinterteil 7 umschließt
das Schiebeelement 1 die Lamelle 2 zumindest vorzugsweise
an der Oberseite der Lamelle 2. In die Lamelle 2 ist
eine Vertiefung 3 eingebracht. Im Schiebeelement 1,
insbesondere an der Innenseite des Griffvorderteils 8,
ist ein Magnet 4 angeordnet. Der Magnet 4 ist
mit dem Schiebeelement 1 verbunden. Diese Verbindung ist
alternativ und vorteilhaft in Form einer Verklebung oder Verklemmung des
Magneten 4 im oder mit dem Griffvorderteil 8 realisiert.
In die Vertiefung 3 der Lamelle 2 ist eine Profilschiene 6 eingelassen.
Die Profilschiene 6 besteht aus ferromagnetischem oder
magnetisierbaren Material, zumindest aus Teilen von ferromagnetischem oder magnetisierbarem
Material. Der Magnet 4 des Schiebelements 1 übt
eine magnetische Kraft auf die Profilschiene 6, welche
in der Vertiefung 3 der Lamelle 2 angeordnet ist,
aus. Zwischen dem Magneten 4 und der Profilschiene 6 ist
eine Beschichtung 5 vorhanden. Die Beschichtung 5 kann
alternativ auf der Oberfläche des Magneten 4 oder
auf der Oberfläche der Profilschiene 6 angeordnet
sein. Durch die Ausführung der Vertiefung 3 und
der in der Vertiefung 3 angeordneten Profilschiene 6 ist
es ausreichend, wenn der Magnet 4 mittels mindestens einer
Führung, vorzugsweise zweier Führungen, im Griffvorderteil 8,
geführt und/oder gehalten wird. Diese mindestens einer
Führung umgreift oder umschließt den Magnet 4 formschlüssig
und/oder kraftschlüssig. Eine Verklebung oder sonstige
materialbeeinflussende Befestigung kann dann entfallen. Eine solche
Ausführung ermöglicht zudem einen einfachen Zusammenbau,
da der Magnet 4 lediglich in die vorgesehene Halterung
oder zwischen die vorgesehenen Halterungen am Griffvorderteil 8 einzufügen
ist. Es ist dann nur das Griffvorderteil 8 mit dem Griffhinterteil 7 über
die Lamelle 2 zusammenzusetzen, wobei darauf zu achten
ist, dass der Magnet 4 in der Profilschiene 6 zu
liegen kommt. Die Profilschiene 6 ist vorzugsweise in Form
eines U-Profil oder eines L-Profils ausgestaltet. Es kann aber auch
jede andere Form einer Profilschiene ausgewählt werden,
es muss lediglich die Form der Profilschiene zur Form der Magneten 4 passen.
Als besonders vorteilhaft hat sich die Ausführung als L-Profilschiene
ergeben. Die Profilschiene 6 kann aber auch in der Weise
ausgestaltet sein, dass diese in Form einer Metallschiene direkt
in die Lamelle eingebracht ist, oder aber das die Vertiefung 3 eine
metallische Beschichtung aufweist. Der Magnet 4 ist mit
dem Schiebeelement 1, das in Längsrichtung über
die Lamelle 2 in einem vorgegebenen Teilbereich verschiebbar
ist, fest verbunden. Durch die Erstreckung der Vertiefung 3 entlang der
Lamelle 2 und der Anordnung auf der Lamelle 2 ist
der Schiebeweg des Schiebeelements 1 definierbar.
-
Der
Magnet 4 ist vorzugsweise als Dauermagnet ausgebildet.
-
Der
Magnet 4 übt auf die Profilschiene 6 eine magnetische
Kraft aus. Diese magnetische Kraft definiert die Bedienkraft, mittels
welcher das Schiebeelement 1 entlang der Lamelle 2 verschiebbar
ist. Der Magnet 4 ist zumindest teilweise und vorzugsweise
in dem Bereich, in welchem ein Kontakt mit der Profilschiene 6 besteht,
mit der Beschichtung 5 beschichtet. Bei der Beschichtung 5 handelt
es sich vorzugsweise um thermoplastischen Kunststoff, Epoxidharz, Elastomere,
Gleitlack oder ein sonstiges weiteres hierzu einsetzbares Material.
-
In
einer alternativen Ausführung der Erfindung ist nicht der
Magnet 4, sondern die Profilschiene 6 mit der
Beschichtung 5 beschichtet.
-
Durch
diese Beschichtung 5 wird beim Verschieben des Schiebeelementes 1 mit
dem Magneten 4 entlang der Lamelle 2 in der Vertiefung 3 mit
der Profilschiene 6 die Reibkraft, welche beim Verschieben
des Schiebeelements 1 entlang der Lamelle 2
auftritt,
und somit die Bedienkraft des Schiebeelementes 1 entlang
der Lamelle 2 darstellt, definiert. Der Magnet 4 übt
eine magnetische Anziehungskraft auf die Profilschiene 6 aus,
welche senkrecht zur Profilschiene 6 wirkt. Diese Kraft
ist für die Reibkräfte an den Laufflächen
zwischen Magnet 4 und Profilschiene 6 und insbesondere
der zwischen diesen angeordneten Beschichtung 5 verantwortlich
und repräsentiert damit vorrangig die Bedienkraft, welche
ein Bediener zum Verschieben des Schiebeelementes 1 entlang
der Lamelle 2 ausüben muss.
-
In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird anstelle
der Profilschiene 6 mindestens ein Magnet in die Vertiefung 3 der
Lamelle 2 integriert. Damit kann die magnetische Kraft
noch besser ausgebildet und eingestellt werden, zugleich kann die
Bedienkraft exakt dimensioniert werden. Durch eine spezielle Anordnung
der Magnetpole der in der Lamelle 2 angeordneten Magnete,
kann die Bedienkrafterzeugung durch Abstoßung bzw. Anziehung
zwischen den Magneten in der Vertiefung 3 der Lamelle 2 und
dem Magneten 4 im Schiebelement 1 optimal eingestellt
werden. Ein solches Anordnungsprinzip kann auch auf Rotationsbedienelemente übertragen
werden.
-
In 4 ist
das Schiebeelement 1 mit der Lamelle 2 in Explosionsdarstellung
dargestellt. Hierbei sind das Griffvorderteil 8 und das
Griffhinterteil 7 dargestellt. Beim Zusammenbau wird das
Griffvorderteil 8 mit dem Magneten 4 über
die Lamelle 2 geschoben, so dass der Magnet 4 in
der Vertiefung 3 zu liegen kommt, so dann wird das Griffhinterteil 7 aufgesetzt
und beide mechanisch verbunden. Es wird damit eine kraft- und/oder
formschlüssige Verbindung durch eine Verklammerung anhand
von Rippen, welche an dem Griffvorderteil 8 und dem Griffhinterteil 7 vorhanden
sind, vorgenommen. Es bedarf somit keiner weiteren mechanischen
oder chemischen Eingriffe, wie beispielsweise einer Verklebung.
-
In 5 ist
der prinzipielle Aufbau eines erfindungsgemäßen
Schiebeelementes dargestellt. Es ist die Profilschiene 6 dargestellt,
welche in 5 in Form einer L-Profilschiene
ausgeführt ist. Alternativ kann auch eine U-Profilschiene
zum Einsatz kommen. Auf der Profilschiene 6 ist der Magnet 4 angeordnet.
Der Magnet 4 übt eine magnetische Kraft in X-
und Y-Richtung auf die Profilschiene 6 aus und wird somit
durch die magnetische Kraft auf der Profilschiene 6 gehalten.
Bei Bewegung des Magneten 4 entlang der Profilschiene 6,
wird anhand der Reibungskraft, zwischen der Profilschiene 6 und
dem Magnet 4, die Bedienkraft definiert. Allerdings ist
bekanntermaßen zunächst die Haftkraft zu überwinden. Bei
einem direkten Kontakt zwischen der Profilschiene 6 und
dem Magneten 4ist diese relativ groß, so dass
es bei der Bedienung zu ruckartigen Bewegungen führt, da
zunächst die höhere Haftkraft überwunden
werden muss. Daher ist zwischen dem Magneten 4 und der
Profilschiene 6 die Beschichtung 5 angeordnet.
Diese Beschichtung 5 trennt die Oberfläche der
Profilschiene 6 und die Oberfläche des Magneten 4.
Durch die Wahl der Beschichtung 5 ist es möglich
die Kraft, welche notwendig ist um den Magneten 4 entlang
der Profilschiene 6 zu verschieben, zu definieren. Zugleich
erzeugt die Beschichtung 5 beim Verschieben des Magneten 4 entlang
der Profilschiene 6 ein sattes Betätigungsgefühl.
Es lässt sich so durch die geeignete Auswahl der Beschichtung 5 ein
besonders angenehmes Bediengefühl für einen Nutzer
einstellen. Das Bediengefühl und die Bedienkraft sind durch
eine geschickte Auswahl des Magneten 4, der Profilschiene 6 und
der Beschichtung 5 möglich. Auch durch die Auswahl
der Dicke der Beschichtung 5 kann hierauf Einfluss genommen
werden.
-
In 6 ist
ein Schnitt durch ein rotatives Bedienelement dargestellt. Bei einem
rotativen Bedienelement handelt es sich z. B. um einen Drehregler
oder einen Drehstellregler. In 6 ist ein
Drehregler dargestellt. Der Drehregler weist einen Abdeckring 11 auf,
der ein rotationssymmetrisches Gehäuse 18 oben
abschließt. Das rotationssymmetrische Gehäuse 18 besteht
aus einem Gehäusetopf 17. Der Drehregler weist
eine Verdrehsicherung 12 auf. Die Verdrehsicherung 12 dient
dazu, dass der Drehregler nur in eine einzige gewünschte
Richtung drehbar ist. Im Weiteren sind ein Bremsbelag 13,
in Form eines oberen Bremsbelages und ein weiterer Bremsbelag 16,
in Form eines unteren Bremsbelages vorhanden. Außerdem
ist eine Welle 14 mittig im Gehäusetopf 17 angeordnet,
welche drehbar gelagert ist. An der Welle 14 ist ein Magnetrotor 15 angeordnet.
Das Funktionsprinzip dieses Drehreglers, der einstellbaren Bedienkraft
und der Dämpfung der Drehbewegung beruht darauf, dass die
notwendige Bremskraft, welche die Drehbewegung des Magnetrotors 15 dämpft,
durch einen zwei- oder mehrpoligen Permanentmagneten realisiert
wird, der gemäß 6 als ein
zylindrischer Magnetrotor ausgeführt ist. In einer alternativen
Ausführungsform ist jedoch jede andere geometrische Form
für den Magneten denkbar und auch ausgestaltbar. Durch
die magnetische Anziehungskraft des Magnetrotors 15 wird
der Abdeckring 11, der als ferromagnetische Scheibe ausgeführt
ist, an den Gehäusetopf 17, angezogen. Als ferromagnetische
Materialien kommen Weicheisen, Stahl, nichtrostende magnetische
Stähle oder auch mit diesen Materialien versetzte Kunststoffe
in Betracht. Zwischen diesen ferromagnetischen Komponenten befinden
sich die Bremsbeläge 13 und 16. Die Bremsbeläge 13 und 16 liegen
somit auf dem Magnetrotor 15 auf. Die Bremsbeläge 13, 16 sind scheibenförmig
ausgestaltet. Als Bremsbelag kommen insbesondere Silikonelastomere,
Kunststoffe oder alle anderen Werkstoffe, die für eine
Bremsfunktion einsetzbar sind, in Frage. Für einen Toleranzausgleich
ist der Abdeckring 11 lose gelagert, d. h. der Abdeckring 11 liegt
lose im Gehäusetopf 17 auf und ist durch die Verdrehsicherung 12,
welche in Form eines Verzapfens ausgeführt ist, gegen eine
Verdrehung gesichert. Die Abdichtung des Gesamtsystems erfolgt über
die magnetische Anziehungskraft des Magnetrotors 15. Die
Bremswirkung wird durch die Gleitreibung zwischen dem Abdeckring 11,
und dem oberen Bremsbelag 13 sowie dem Gehäusetopf 17 und
dem unteren Bremsbelag 16 erreicht. In vorteilhafter Ausgestaltung
der Erfindung ist vorgesehen, dass die Reibung zwischen den Bremsscheiben 13, 16 und
dem Magnetrotor 15 größer ist, als die
Reibung zwischen dem Bremsbelag 13 und der Abdeckung 11 sowie
dem Bremsbelag 16 und dem Gehäusetopf 17.
-
Alternativ
kann aber auch vorgesehen sein, dass die Reibung zwischen den Bremsscheiben 13, 16 und
dem Magnetrotor 15 kleiner ist, als die Reibung zwischen
dem Bremsbelag 13 und dem Abdeckring 11 sowie
dem Bremsbelag 16 und dem Gehäusetopf 17.
Es können auch die Bremsscheiben 13, 16 mit
dem Gehäusetopf 17 und/oder dem Abdeckring 11 oder
dem Magnetrotor 15 fest verbunden sein.
-
Als
Materialien für den Magnetrotor 15 kommen auch
kunststoffgebundene Magnete in Frage. Ein Vorteil solcher kunststoffgebundener
Magnete liegt insbesondere darin, dass diese direkt auf die Welle 14 des
Rotors aufspritzbar sind. Dies würde eine besonders einfache
Produktion und Herstellung ermöglichen. Außerdem
kann hierdurch die magnetische Anziehungsstärke und somit
die Bremskraft leicht durch die Magnetisierungsstärke des
Magnetrotors 15 verändert werden. Die Bremsbeläge 13, 16 können
ebenfalls im Zwei-Komponenten-Verfahren auf das ferromagnetische
Trägermaterial des Gehäusetopfes 17 bzw.
des Gehäuses 18 aufgebracht und aufgespritzt werden.
In diesem Fall würde dann die Bremswirkung aufgrund der
Reibung zwischen dem Magnetrotor 15 und den Bremsscheiben 13, 16 erfolgen.
-
In 7 ist
der Drehregler in Explosionsdarstellung dargestellt. Es sind der
Abdeckring 11 und die Verdrehsicherung 12, welche
in Form eines Bolzens oder Zapfens ausgeführt ist, dargestellt.
Der obere Bremsbelag 13 ist mit einer inneren Aussparung
vorgesehen, so dass diese über die Welle 14 gleiten
kann. Über der Welle 14 ist der Magnetrotor 15 angeordnet.
Wie bereits ausgeführt, kann der Magnetrotor 15 dadurch
hergestellt sein, dass ferromagnetische Kunststoffe direkt auf die
Welle 14 aufgespritzt sind. Der untere Bremsbelag 16 weist
wiederum eine Ausbuchtung auf, durch welche die Welle 14 hindurchgreifen
kann. Durch die Formgestaltung der Bremsbeläge 13, 16,
des Magnetrotors 15 und des Abdeckrings 11 ist
gewährleistet, dass die Welle 14 mit dem Magnetrotor 15 drehbar
im Gehäusetopf 17 gelagert ist.
-
Ein
erfindungsgemäßer Drehregler bzw. Drehstellregler
wird vorzugsweise zur Einstellung einer elektrischen Größe
eines elektrischen oder elektronischen Geräts eingesetzt
werden oder aber zur Ein- oder Verstellung einer mechanischen Einrichtung,
wie etwa der Stellung einer Luftdüse in einem Kraftfahrzeug.
-
In 8 ist
eine weitere Ausführungsform eines Drehreglers dargestellt.
Dieser Drehregler besteht aus einer Welle 20, einem Gehäuse 21,
einem Rotor 22, der in einer besonderen Ausgestaltungsform
als konischer Rotor ausgeführt ist, einem Magneten 23,
der in einer besonderen Ausführungsform als Dauermagnet
ausgeführt ist, einem Gegenmagneten bzw. einer metallischen
oder aus magnetisierbarem Material bestehenden Scheibe 24,
mindestens einer Kugel 26, einem Elastomer oder einer Elastomerschicht 27 und
einem Luftspalt 25, der sich zwischen der Scheibe 24 und
dem Magneten 23 ausbildet.
-
Der
Drehregler stellt ein Magnetsystem, bestehend aus dem Magneten 23,
dem Gegenmagneten bzw. der metallischen oder aus magnetisierbarem
Material bestehenden Scheibe 24 und dem Luftspalt 25 dar.
Wird auf den Rotor 22 eine Kraft ausgeübt, in
Form einer Drehbewegung, erzeugt dieser eine magnetisch ausgeübte
Kraft. Die mindestens eine Kugel 26 wird durch die insbesondere
konische Form des Rotors 22 in das Elastomer 27 gedrückt
und dämpft die Rotationsbewegung, die über die
Welle 20 initiiert ist oder wird. Die Abbremsung der Drehbewegung
findet aufgrund der elastomerischen Verformung der Elastomere 27 statt.
Hierbei handelt es sich überwiegend um eine Rollreibung, welche
insbesondere durch das Rollen der mindestens einen Kugel 26 über
das Elastomer 27 einen besonders satten Bedieneindruck
beim Benutzer hervorruft. Durch die Anordnung der mindestens einen Kugel 26,
wobei in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung mehr als eine
Kugel 26 zum Einsatz kommt, vorzugsweise drei Kugeln, da
dann eine besonders gute Auflageverteilung gegeben ist, und sich
zwischen dem Magneten 23 und dem Gegenmagneten bzw. der metallischen
oder aus magnetisierbarem Material bestehenden Scheibe 24 der
Luftspalt 25 ausbildet, wird die Anziehungskraft und somit
der Eindruck der Kugeln 26 in das Elastomer 27 durch die
magnetische Kraft hervorgerufen und definiert. Es findet daher lediglich
ein mechanischer Kontakt zwischen der mindestens einen Kugel 26 und
der Angrenzungsfläche des Rotors 22 an die mindestens eine
Kugel 26, und der mindestens einen Kugel 26 zum
Elastomer 27 statt. Durch diese Anordnung ist ein sehr
geringer Verschleiß und dennoch ein besonders gutes Bediengefühl
für einen Nutzer gegeben.
-
In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die
mindestens eine Kugel 26 durch kegelstumpfförmige
Walzen ersetzt. Die kegelstumpfförmigen Walzen nehmen die
Form der konischen Ausgestaltung des Rotors 22 auf. Diese
Ausgestaltung ermöglicht einen besonders guten gleichmäßigen
Lauf des Drehreglers.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Schiebeelement
- 2
- Lamelle
- 3
- Vertiefung
- 4
- Magnet
- 5
- Beschichtung
- 6
- Profilschiene
- 7
- Griffhinterteil
- 8
- Griffvorderteil
- 11
- Abdeckring
- 12
- Verdrehsicherung
- 13
- Bremsbelag
- 14
- Welle
- 15
- Magnetrotor
- 16
- Bremsbelag
- 17
- Gehäusetopf
- 18
- Gehäuse
- 20
- Welle
- 21
- Gehäuse
- 22
- Rotor
- 23
- Magnet
- 24
- Scheibe
- 25
- Luftspalt
- 26
- Kugel
- 27
- Elastomere/Elastomerschicht
- 30
- Bremseinrichtung
- 31
- stopfenförmiges
Gehäuse
- 32
- umlaufender
Bund (an 31)
- 33
- Bremsorgane
- 34
- Magnet
- 35
- Bremskörper
- 36
- Bremsfläche
- 37
- Führungsfläche
- 38
- federnde
Schnapporgane (an 32)
- 39
- Querlöcher
(in 31)
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 10061030
A1 [0004]
- - DE 10035687 A1 [0005]
- - DE 3306180 A1 [0006]
- - DE 29913725 U1 [0007]