DE202010009010U1

DE202010009010U1 - Einrichtung zur Erzeugung einer Bedienkraft und der Dämpfung der Bewegung

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Publication number: DE202010009010U1
Application number: DE202010009010U
Authority: DE
Original assignee: Dr Schneider Kunststoffwerke GmbH
Current assignee: Dr Schneider Kunststoffwerke GmbH
Priority date: 2010-11-11
Filing date: 2010-11-11
Publication date: 2011-02-17
Anticipated expiration: 2020-11-12

Abstract

Einrichtung zur Dämpfung der Bewegung eines Bedienelementes, bestehend aus einem stationären Element (2, 17, 18, 21) und einem gegenüber dem stationären Element (2, 17, 18, 21) angeordneten beweglichen Element (1, 14, 15, 20, 22), wobei zwischen dem bewegliche Element (1, 14, 15, 20, 22) und dem stationären Element (2, 17, 18, 21) mittels einer magnetischen Anziehungskraft eine Haftkraft im stationären Zustand beider Elemente (1, 2, 14, 15, 17, 18, 20, 21, 22) zueinander und eine Reibkraft bei relativer Bewegung beider Elemente (1, 2, 14, 15, 17, 18, 20, 21, 22) zueinander ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das stationäre Element (2, 17, 18, 21) und das bewegliche Element (1, 14, 15, 20, 22) jeweils einen magnetisch wirksamen Teilbereich (4, 6, 11, 15, 17, 23, 24) aufweisen und dass das bewegliche Element (1, 14, 15, 20, 22) und das stationäre Element (2, 17, 18, 21) zumindest partiell eine solche bauliche Ausgestaltung...

Description

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.
Bei der Verwendung von magnetischen Bremsen hat sich ferner gezeigt, dass Verraststellungen haptisch nicht wahrnehmbar sind, so dass beispielsweise die Mittenstellung eines Schiebeelementes auf einer Lamelle einer Düse nicht erfassbar ist. Des Weiteren sind in der Regel auch keine Wegbegrenzungen durch Anschläge vorgesehen, die eine Bewegung unterstützen oder dämpfen.
Nachteilig beim vorgenannten Stand der Technik ist ferner, 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.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Einrichtung der gattungsgemäßen Art derart auszugestalten, dass beim Verschieben eines beweglichen Elementes gegenüber einem stationären Element oder beim Verdrehen eines Drehelementes gegenüber einem stationären Element Raststellungen spürbar sind. Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine nahezu verschleißfreie Einrichtung zu schaffen, die ein optimal abstimmbares Betätigungsgefühl für den Benutzer, einen sogenannten Sattlauf, zwischen den Rast- und Endstellungen vermittelt.
Die erste Teilaufgabe löst die Erfindung durch Ausgestaltung der Einrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Mitteln. Die zweite Teilaufgabe wird durch Hinzufügen der im Anspruch 2 angegebenen Mittel realisiert. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen im Detail angegeben.
Gemäß der erfinderischen Lehre ist vorgesehen, dass das stationäre Element und das bewegliche Element jeweils einen magnetisch wirksamen Teilbereich aufweisen und dass das bewegliche Element und das stationäre Element zumindest partiell eine solche bauliche Ausgestaltung aufweisen, dass die magnetischen Anziehungskräfte in der deckungsgleichen Verschiebeposition der Ausgestaltung gegenüber der nicht deckungsgleichen Position wesentlich erhöht sind und den haptischen Eindruck einer Rastung vermitteln oder Rastmittel durch den magnetisch wirksamen Teilbereich betätigbar sind. Diese Lehre eröffnet dem Fachmann diverse Ausgestaltungsmöglichkeiten.
Beispielsweise kann ein kleiner, schlanker Dauermagnet in einem Kunststoffschlitten mit einem geringen Seitenabstand zu einem abgewinkelten Teil einer Führungsschiene angeordnet sein, in der der Kunststoffschlitten mit dem Magneten verschiebbar gelagert ist. Die Schiene besteht aus einem magnetisch gleitenden Material, beispielsweise einem Stahlblech. Dieses kann an den Enden auch hochgebogen ausgeführt sein, so dass beim Verschieben ein natürlicher Anschlag gegeben ist. Wenn der Magnet die Schiene übersteht und die Schiene mindestens einen Ansatz aufweist, der von dem überstehenden Magneten überstrichen wird, so ist ersichtlich, dass dann, wenn die beiden Ausgestaltungen, nämlich einerseits der überstehende Magnet und der Ansatz an der Führungsschiene andererseits, zur Deckung kommen und eine erhöhte Anziehungskraft ausgeübt wird, dies beim Verschieben dazu führt, dass der Bediener haptisch eine Raststellung feststellt. Die Ansätze können über die Länge der Schiene vorgesehen sein, ob nun in gleichen Abständen oder in ungleichen Abständen. In jedem Fall wird jedes Mal bei deckungsgleicher Anordnung der baulichen Ausgestaltung an der Schiene und dem Magneten der haptische Eindruck einer Rastung vermittelt. Solche Ausgestaltungen können auch Verzahnungen sein.
In einer Alternative ist ferner vorgesehen, dass ein Rastmittel durch magnetisch wirksame Teilbereiche betätigbar ist bzw. solche betätigbar sind. Dies kann in einfacher Weise beispielsweise dadurch erfolgen, dass der Magnet selbst in einem Kunststoffschlitten höhenbeweglich angeordnet ist und beim Überfahren einer Schiene mit einer untenseitig angeformten Spitze in eine Ausnehmung im Bodenteil der Schiene einrastet. Die Flanken des Rastansatzes an dem Magneten sollten dabei so ausgebildet sein, dass durch Ausübung einer Schiebekraft ein Herausfahren aus der Ausnehmung möglich ist. Dieselben Ausgestaltungen, die zuvor beschrieben sind, können auch bei einem rotierenden Element, beispielsweise bei einem Einstellelement für die Klappen einer Düsenanordnung in der Wand eines Fahrgastraumes eines Kraftfahrzeuges zur Anwendung kommen. In diesem Fall sind die entsprechenden Führungen als Segmente anzubringen und der Magnet auf einer Plattform vorzusehen, damit er verdreht werden kann.
Auch ist es möglich, anstelle eines Schlittens aus Kunststoff einen Magneten in einer entsprechenden Form herzustellen, der dann mit einem größeren Teil in einer Winkelschiene oder einer U-förmige Schiene verschiebbar ist und im Bereich der überstehenden Ansätze der Schiene einen Magnetansatz aufweist, der eine erhöhte Bremskraft und damit einen haptischen Eindruck einer Rastung bei deckungsgleicher Anordnung der Ansätze vermittelt.
Weiterhin ist es möglich, anstelle eines festen Arretierungsansatzes an dem Magneten oder auch an einem Schlitten, in dem der Magnet enthalten ist, einen Rastschieber vorzusehen, der in einer Führung am Magnet geführt ist und durch das Magnetfeld im Bereich einer Rastung im Bodenteil der Führungsschiene einrastet, wenn der Magnet über diesen Bereich geschoben wird. Auch in diesem Fall sollten die seitlichen Flanken des Rastschiebers so ausgebildet sein, dass sie mit den Kanten der Rastmulde oder Rastausnehmung zusammenwirken und zwangsweise zu einer Verschiebung des Rastschiebers nach oben führen und so die Verschiebung freigeben, wenn eine erhöhte Schiebekraft auf den Magneten ausgeübt wird.
Selbstverständlich können auch anstelle eines einzelnen Dauermagneten mehrere gemeinsam wirkende Dauermagnete zu einem Verbund zusammengefasst sein, um die Wirkung zu erzielen. Wenn darüber hinaus an den seitlichen Enden der Führungsschienen Anformungen aus magnetisch leitendem Material gegeben sind, so wird der Schieber in der jeweiligen Endposition hieran fixiert. Werden dort hingegen gegenpolige Magnete angesetzt, so ist eine dämpfende Annäherung möglich. Solche Führungsschienen können selbstverständlich auch in Bauelementen integriert sein, so dass auf kleinstem Bauraum die erfindungsgemäße Ausgestaltung realisierbar ist, gleich ob es sich um längsverschiebliche Verschiebeelemente oder um Dreheinstellelemente handelt.
Die vorliegende Erfindung bewirkt neben der Feststellung einer haptischen Raststellung durch den Benutzer eine 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.
Die Beschichtung kann eine Elastomer- oder Polymerschicht sein. 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.
Es hat 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.
Nach einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, 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.
Auch können das bewegliche Element und das stationäre Element in einem Gehäuse oder an einer Vorrichtung angeordnet sein.
Gemäß einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Elastomerschicht am beweglichen Element oder am stationären Element angeordnet ist. Ebenso kann die Elastomerschicht am Magneten angeordnet sein.
Die Einrichtung kann grundsätzlich eine Drehbewegung oder eine lineare Bewegung ermöglichen, z. B. kann die Einrichtung ein Drehregler, ein Drehstellregler, ein Schieberegler oder ein Schieber sein. Der Drehregler oder der Drehstellregler kann 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, dienen. Die Einrichtung kann auch aus einem Schiebeelement und einer Lamelle bestehen, wobei das Schiebeelement auf der Lamelle angeordnet ist.
Gemäß einer solchen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Lamelle mit dem Schiebeelement 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.
Das Schiebeelement kann die Lamelle zumindest an einer Seite formschlüssig umgreifen.
Auch kann vorgesehen sein, dass das Schiebeelement aus einem Griffvorderteil und einem Griffhinterteil besteht, welche miteinander über eine Steckverbindung verbindbar sind. Dabei 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.
Die Lamelle kann eine Vertiefung, z. B. eine in Längs- und/oder Querrichtung U-förmige Vertiefung aufweisen.
In die Vertiefung kann mindestens ein Magnet oder zumindest partiell ferromagnetisches oder magnetisierbares Material eingebracht sein.
In die Vertiefung kann eine Profilschiene eingelassen oder eingefügt sein, in der der Magnet verschiebbar gefasst ist und die die beschriebene Bauform aufweist. Die Profilschiene, die die Führungsschiene bildet, kann z. B. eine L-Schiene oder eine U-Schiene sein. Die Profilschiene sollte aus einem ferromagnetischen oder einem anderen magnetisierbaren Material oder zumindest aus Teilen von ferromagnetischem oder magnetisierbarem Material bestehen.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Profilschiene oder die Vertiefung oder den Magneten mit einer die Bewegung dämpfenden Beschichtung zu versehen.
Diese Beschichtung kann aus thermoplastischem Kunststoff, Epoxidharz, Elastomer oder Gleitlack bestehen.
Die Bedienkraft der Einrichtung ist durch die Art und Dicke der Beschichtung, die Stärke des mindestens einen Magneten und die Art der magnetischen Eigenschaft der Profilschiene oder durch die Vertiefungen einstellbar.
Die Einrichtung kann auch einen Abdeckring aufweisen, der ein rotationssymmetrisches Gehäuse oben abschließt, wofür das rotationssymmetrische Gehäuse aus einem Gehäusetopf besteht und der Abdeckring über eine Verdrehsicherung gesichert ist. Im Gehäusetopf können ein scheibenförmiger erster Bremsbelag und ein scheibenförmiger zweiter Bremsbelag mit mittigen Durchgangsöffnungen für eine im Gehäusetopf drehbar gelagerte Welle und auf oder an der Welle ein Magnetrotor angeordnet sein, welcher Magnetrotor an der dem Boden des Gehäusetopfs zugewandten Seite vom zweiten Bremsbelag und der dem Abdeckring zugewandten Seite vom ersten Bremsbelag begrenzt ist, wobei die Bremsbeläge auf dem Magnetrotor aufliegen oder am Magnetrotor anliegen.
Die Bedienkraft der Einrichtung und die Bremswirkung bei einer Drehbewegung sind durch die Reibung zwischen dem ersten und zweiten Bremsbelag und dem Magnetrotor im Wesentlichen definiert. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, dass der Magnetrotor einen zwei- oder mehrpoligen Permanentmagneten aufweist und zylindrisch ausgestaltet ist. Durch die magnetische Anziehungskraft des Magnetrotors auf den Abdeckring, der als ferromagnetische Scheibe ausgeführt ist, wird die Abdeckung an den Gehäusetopf gezogen.
Ferner hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, die Bremsbeläge aus Silikonelastomeren oder Kunststoff und/oder den Magnetrotor aus kunststoffgebundenen Magneten, welche direkt auf die Welle aufspritzbar sind, herzustellen. Auch können die Bremsbeläge im Zwei-Komponenten-Verfahren auf das ferromagnetische Trägermaterial des Gehäusetopfes bzw. des Gehäuses aufgebracht oder aufgespritzt sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, 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. Die mindestens eine rotationssymmetrische Einheit kann eine Kugel, ein Kegel oder ein Kegelstumpf sein. Auch ist es möglich, den Rotor konisch auszuführen.
Bei einer anderen Ausführung ist vorgesehen, dass die Einrichtung ein Magnetsystem, bestehend aus dem Magneten, dem Gegenmagneten bzw. der metallischen oder aus magnetisierbarem Material bestehenden Scheibe und dem Luftspalt, enthält. 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.
Die Verformung der Elastomerschicht wirkt sich auf die Reibkraft in Form der Rollreibung der rotationssymmetrischen Einheit aus und bewirkt damit die Dämpfung der Drehbewegung der Welle.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen dargestellten konkreten Ausführungsbeispiele exemplarisch 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 in einer perspektivischen, vereinfachten Darstellung einen Prinzipaufbau eines erfindungsgemäßen Schiebeelementes,
2 eine Variante zu dem Ausführungsbeispiel in 1,
3 eine Variante zu dem Ausführungsbeispiel in 1,
4 in einer perspektivischen Darstellung einen Prinzipaufbau eines Schiebeelementes mit einem Rastschieber,
5 ein Ausführungsbeispiel anhand eines Prinzipaufbaus eines erfindungsgemäßen Schiebeelementes mit Rastelement,
6 ein Schiebeelement auf einer Lamelle einer Luftdüse,
7 einen Schnitt durch ein Schiebeelementangeordnet auf einer Lammelle gemäß 1,
8 einen weiteren Schnitt durch ein Schiebeelement angeordnet auf einer Lammelle gemäß 1,
9 das Schiebeelement mit der Lammelle gemäß 1 in einer Explosionsdarstellung,
10 einen Prinzipaufbau eines erfindungsgemäßen Schiebeelements,
11 ein rotatives Bedienelement im Schnitt,
12 eine Explosionsdarstellung eines rotativen Bedienelements und
13 ein weiteres rotatives Bedienelement im Schnitt.
Bei der Figurenbeschreibung wurden bei 1 bis 5, 6 bis 11 und 12 bis 13 für gleiche Elemente identische Bezugszeichen verwendet. Dies ermöglicht eine einfachere Darstellung und eine bessere Verständlichkeit der Erfindung.
In 1 ist in einer perspektivischen vereinfachten Darstellung der Prinzipaufbau eines erfindungsgemäßen Schiebeelementes dargestellt. Dieses besteht im Wesentlichen aus einer Führungsschiene 6, die eine profilierte Winkelschiene ist und einen unteren horizontalen Schenkel 6a und einen Vertikalschenkel 6b aufweist. Die Schiene 6 besteht beispielsweise aus verzinktem Stahlblech oder einem anderen magnetisierbaren Werkstoff, z. B. aus ferromagnetischem Material. In dem Winkel ist gleitend ein Dauermagnet 4 verschiebbar gelagert. Dieser Dauermagnet 4 ist in Form eines angeformten Ansatzes 4 aausgestaltet, der den Dauermagneten 4 übersteht. Des Weiteren ist an dem vertikalen Schenkel 6b nach oben vorstehend ein Ansatz 6c vorgesehen, der sich nach oben erstreckt und damit in Deckung mit dem Ansatz 4a an den Magneten 4 gelangt, wenn der Magnet nach rechts verschoben wird. Es ist ersichtlich, dass dann, wenn der Ansatz 4a am Magneten 4 über den Luftspalt in Kontakt mit dem Ansatz 6c an der Führungsschiene 6 gelangt, die Bremskraft beim Verschieben wesentlich erhöht wird und sogar der Ansatz 4a an dem Ansatz 4c haftet. Die Magnetkraft wird also in diesem Bereich wesentlich erhöht, so dass ein Haften gegeben ist. Der Bedienende nimmt diese Stellung gegenüber den übrigen Schiebestellungen haptisch als Raststellung wahr.
In 2 ist eine Abwandlung des Beispiel aus 1 dargestellt, und zwar sind kammartig an dem Vertikalschenkel 6b der Führungsschiene 6 mehrere Ansätze 6a in einer Reihe angeformt, beispielsweise ausgestanzt, so dass beim Verschieben des Magnetes 4 die Magnetansätze 4a entweder in eine Lücke zwischen den Ansätzen 6c oder in Deckung mit einem Ansatz 6c gelangen, wodurch beim kontinuierlichen Verschieben wellenartig Raststellungen wahrnehmbar sind.
In 3 ist eine weitere Abwandlung dargestellt, aus der ersichtlich ist, dass der Magnet 4 mit seinen seitlichen Enden auch in Kontakt mit den stirnseitig vorgesehenen Wandabschnitten 6e und 6f der Führungsschiene 6 gelangen kann, wodurch der Schiebeweg begrenzt ist und zugleich auch eine Haftkraft ausgeübt wird, die ein ungewolltes Verschieben des Magneten 4 verhindert. Andererseits ist in der Mittenstellung ebenfalls eine Raststellung feststellbar, wenn der Ansatz 4a in Deckung mit dem Ansatz 6c an der Führungsschiene 6 gelangt.
Im Ausführungsbeispiel in 4 ist wiederum eine Führungsschiene 6 als Profilschiene in perspektivischer Darstellung dargestellt. Der Magnet 4 ist abgehoben dargestellt und weist eine senkrechte Lagerausnehmung 4f auf, in der ein Schieberiegel 4b eingesetzt ist. Dieser ist also zwischen dem Magneten 4 und dem senkrechten Schenkel der Führungsschiene 6 gelagert und wird durch das ausgeübte Magnetfeld bei Einnehmen der Stellung oberhalb der Rastmulde 6f in die Rastmulde mit der dreieckförmigen Spitze 4c hineingezogen. Die Spitze 4c weist seitliche Schräggleitflächen auf, die es ermöglichen, dass beim weiteren Verschieben des Magneten 4 diese über die Kanten der Rastmulde 6f herausgleiten. Der Schieberiegel kann auch aus Kunststoff bestehen und fällt durch die Schwerkraft oder einen Federkraft in die Rastmulde 6f und wird über die Schrägflächen bei weiterem Verschieben des Magneten 4 aus der Rastmulde 6f herausgeschoben.
In 5 ist in vereinfachter perspektivischer Darstellung eine weitere Rastvariante dargestellt, bei der an dem Magneten 4 unmittelbar ein Rastansatz 4d angeformt ist, der an der unteren, vorstehenden Spitze schräge Gleitflächen 4e aufweist. Beim Verschieben innerhalb der Führungsschiene 6 übt der Magnet die gewünschte Bremswirkung zur Erzielung einer anmutenden Verschiebung aus. Sobald der untere Keil mit den Schrägflächen 4e in dem Bereich der Rastmulde 6f in dem Horizontalschenkel 6a der Führungsschiene 6 gelangt, fällt der Magnet 4 nach unten in die Rastmulde, kann aber durch weiteres Verschieben wieder herausgedrückt werden, da die schrägen Flächen 4e über die Kanten 6f verschiebbar sind.
In 6 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 Schiebeelement 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 6 an der Oberseite der Lamelle 2. Das Schiebeelement 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 Schiebeelementes 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 7 und 8 ist jeweils ein Schnitt durch das Schiebeelement 1 im Bereich A-A, wie in 6 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 Schiebeelements 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 Schiebeelement 1 optimal eingestellt werden. Ein solches Anordnungsprinzip kann auch auf Rotationsbedienelemente übertragen werden.
In 9 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 10 ist der prinzipielle Aufbau eines erfindungsgemäßen Schiebeelementes dargestellt. Es ist die Profilschiene 6 dargestellt, welche in 10 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 4 ist 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 11 ist ein Schnitt durch ein rotatives Bedienelement dargestellt. Bei einem rotativen Bedienelement handelt es sich z. B. um einen Drehregler oder einen Drehstellregler. In 11 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 11 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 12 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 13 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
4a: Ansatz
4b: Rastschieber
4c: Spitze
4d: Rastansatz
4e: Gleitfächen
5: Beschichtung
6: Profilschiene
6a: Horizontalschenkel
6b: Vertikalschenkel
6c: Ansatz
6e: Endanschlag
6f: Rastmulde
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

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10061030 A1 [0004]
DE 10035687 A1 [0005]
DE 3306180 A1 [0006]
DE 29913725 U1 [0007]

Claims

Einrichtung zur Dämpfung der Bewegung eines Bedienelementes, bestehend aus einem stationären Element (2, 17, 18, 21) und einem gegenüber dem stationären Element (2, 17, 18, 21) angeordneten beweglichen Element (1, 14, 15, 20, 22), wobei zwischen dem bewegliche Element (1, 14, 15, 20, 22) und dem stationären Element (2, 17, 18, 21) mittels einer magnetischen Anziehungskraft eine Haftkraft im stationären Zustand beider Elemente (1, 2, 14, 15, 17, 18, 20, 21, 22) zueinander und eine Reibkraft bei relativer Bewegung beider Elemente (1, 2, 14, 15, 17, 18, 20, 21, 22) zueinander ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das stationäre Element (2, 17, 18, 21) und das bewegliche Element (1, 14, 15, 20, 22) jeweils einen magnetisch wirksamen Teilbereich (4, 6, 11, 15, 17, 23, 24) aufweisen und dass das bewegliche Element (1, 14, 15, 20, 22) und das stationäre Element (2, 17, 18, 21) zumindest partiell eine solche bauliche Ausgestaltung (4a, 6c) aufweisen, dass die magnetische Anziehungskraft in der deckungsgleichen Verschiebeposition der Ausgestaltungen gegenüber der nicht deckungsgleichen Position wesentlich erhöht ist und den haptischen Eindruck einer Rastung vermittelt oder Rastmittel (4b, 4c, 6f; 4d, 4e 6f) durch den magnetisch wirksamen Teilbereich betätigbar sind.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem beweglichen Element (1, 14, 15, 20, 22) und dem stationären Element (2, 17, 18, 21) zumindest partiell eine Beschichtung (5) aus einem Elastomer oder einem Polymer eingebracht ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am oder im stationären Element (2, 17, 18, 21) oder am oder im beweglichen Element (1, 14, 15, 20, 22) mindestens ein Magnet (4, 15, 23) angeordnet ist und dass der Magnet (4) einen vorstehenden Ansatz (4a) aufweist, der in Wirkverbindung mit einem Ansatz an einer Führungsschiene (6) oder an einem kreisbogenförmigen Segment an einem runden Funktionssteller aus magnetisierbarem Material tritt und bei Drehung oder Verschieben die Raststellung bewirkt.
Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Magnet (4, 15, 23) ein Dauermagnet ist oder mehrere gemeinsam wirkende Dauermagneten sind und die Führungsschiene (6) eine Schiene mit kammartigen Ansätzen (6c) ist, gegenüber denen ein Dauermagnet (4) mit wellenförmiger Haptik verschiebbar ist oder dass das scheibenförmige Segment radiale Verstärkungen oder zungenförmige Ansätze aufweist, die von dem Dauermagneten beim Drehen unter haptischer Rastwirkung überfahrbar sind.
Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass am und/oder im stationären Element (2, 17, 18, 21) oder am und/oder im beweglichen Element (1, 14, 15, 20, 22) ferromagnetische Elemente (4, 6, 11, 15, 17, 23, 24) angeordnet sind oder das stationäre Element (2, 17, 18, 21) oder das bewegliche Element (1, 14, 15, 20, 22) zumindest teilweise aus magnetisierbarem Material bestehen.
Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungskraft zur Bewegung des beweglichen Elements (1, 14, 15, 20, 22) gegenüber dem stationären Element (2, 17, 18, 21) vorrangig von dem mindestens einen Magneten (4, 15, 23) beeinflussbar ist und die Relativbewegung des beweglichen Elements (1, 14, 15, 20, 22) gegenüber dem stationären Element (2, 17, 18, 21) eine Rotationsbewegung oder eine lineare Bewegung ist und die Führungsschiene (6) oder das scheibenförmigen Segment begrenzende Endanschläge (6d, 6e) aufweisen, gegen die der Magnet (4) fährt.
Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem magnetischen Element (4) ein Rastansatz (4d) vorgesehen ist, der in mindestens eine Rastmulde (6f) in der Führungsschiene (6) oder dem Segment beim Verschieben oder Drehen einrastet und über Gleitflächen (4e) wieder herausrückbar ist oder dass in einer Ausnehmung des magnetischen Elementes ein Rastschieber quer zur Bewegungsrichtung verlaufend vorgesehen ist, der mit einer dreieckförmigen Spitze (4c) mit seitlichen Gleitflächen beim Verschieben des magnetischen Elementes (4) in der Führungsschiene (6) in eine Rastmulde (6f) in der stationären Führungsschiene (6) einrastet oder beim Verdrehen gegenüber dem scheibenförmigen Segment in eine solche Rastausnehmung eintritt und durch erhöhte Kraftaufwendung beim Verschieben oder Drehen durch die Gleitflächen, die an den Kanten der Rastmulde (6f) anliegen, wieder ausrastet. B. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Elastomerschicht (5, 13, 16, 27) am beweglichen Element (1, 14, 15, 20, 22) oder am stationären Element (2, 17, 18, 21) angeordnet ist.
Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Elastomerschicht (5, 13, 16) am Magneten (4, 15) angeordnet ist.
Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung eine Drehbewegung oder eine lineare Bewegung ermöglicht.
Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung ein Drehregler, ein Drehstellregler, ein Schieberegler oder ein Schieber ist.
Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung aus einem Schiebeelement (1) und einer Lamelle (2) besteht, wobei das Schiebeelement (1) auf der Lamelle (2) angeordnet ist.
Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamelle (2) mit dem Schiebeelement (1) 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 (2) einsetzbar und mit weiteren Lamellen gekoppelt ist.
Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Schiebeelement (1) die Lamelle (2) zumindest an einer Seite formschlüssig umgreift.
Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Schiebeelement (1) aus einem Griffvorderteil (8) und einem Griffhinterteil (7) besteht, welche miteinander über eine Steckverbindung verbindbar sind.
Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Magnet (4) im Griffvorderteil (8) des Schiebeelements (1) angeordnet ist und der mindestens eine Magnet (4) im Griffvorderteil (8) von mechanischen Halterungen gehalten ist oder dass der mindestens eine Magnet (4) mit dem Griffvorderteil (8) verklebt ist.
Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamelle (2) eine Vertiefung (3) aufweist.
Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (3) U-förmig ist.
Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass in die Vertiefung (3) mindestens ein weiterer Magnet oder zumindest partiell ferromagnetisches oder magnetisierbares Material eingebracht ist.
Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass in die Vertiefung (3) eine Profilschiene (6) eingelassen oder eingefügt ist.
Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilschiene (6) eine L-Schiene oder eine U-Schiene ist.
Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilschiene (6) aus einem ferromagnetischen oder magnetisierbaren Material oder zumindest aus Teilen von ferromagnetischem oder magnetisierbarem Material besteht.
Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilschiene (6) oder die Vertiefung (3) oder der mindestens eine Magnet (4) die Beschichtung (5) aufweist.
Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (5) aus thermoplastischem Kunststoff, Epoxidharz, Elastomer oder Gleitlack besteht.
Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 12 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass im angeordneten Zustand des Schiebeelements (1) auf der Lamelle (2) der mindestens eine Magnet (4) in der Vertiefung (3) liegt.
Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienkraft der Einrichtung durch die Art und Dicke der Beschichtung (5), die Stärke des mindestens einen Magneten (4) und die Art der magnetischen Eigenschaft der Profilschiene (6) oder durch die Vertiefungen (3) einstellbar ist.
Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung ein Drehregler oder ein Drehstellregler ist.
Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 11 oder 27, dadurch gekennzeichnet, 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.
Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung einen Abdeckring (11) aufweist, der ein rotationssymmetrisches Gehäuse (18) oben abschließt, das rotationssymmetrische Gehäuse (18) aus einem Gehäusetopf (17) besteht und der Abdeckring (11) über eine Verdrehsicherung (12) gesichert ist.
Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäusetopf (17) ein scheibenförmiger erster Bremsbelag (13) und ein scheibenförmiger zweiter Bremsbelag (16) mit mittigen Durchgangsöffnungen für eine im Gehäusetopf (17) drehbar gelagerten Welle (14) angeordnet sind und auf oder an der Welle (14) ein Magnetrotor (15) angeordnet ist, der an der dem Boden des Gehäusetopfs (17) zugewandten Seite vom zweiten Bremsbelag (16) und der dem Abdeckring (11) zugewandten Seite vom ersten Bremsbelag (13) begrenzt ist und die Bremsbeläge (13, 16) am Magnetrotor (15) anliegen.
Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 27 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienkraft der Einrichtung und die Bremswirkung bei einer Drehbewegung durch die Reibung zwischen dem ersten Bremsbelag (13) und dem Magnetrotor (15) und dem zweiten Bremsbelag (16) und dem Magnetrotor (15) vorgegeben sind.
Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 27 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetrotor (15) einen zwei- oder mehrpoligen Permanentmagneten aufweist und zylindrischer ausgestaltet ist.
Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 27 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetische Anziehungskraft des Magnetrotors (15) den Abdeckring (11), der als ferromagnetische Scheibe ausgeführt ist, an den Gehäusetopf (17) zieht.
Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 27 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsbeläge aus Silikonelastomeren oder Kunststoff bestehen und/oder der Magnetrotor (15) aus kunststoffgebundenen Magneten, welche direkt auf die Welle (14) aufspritzbar _ sind, besteht.
Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 27 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsbeläge (13, 16) im Zwei-Komponenten-Verfahren auf das ferromagnetische Trägermaterial des Gehäusetopfes (17) bzw. des Gehäuses (18) aufgebracht oder aufgespritzt sind.
Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 27 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung eine Welle (20) mit einem auf der Welle (20) angeordneten Rotor (22), einem Gehäuse (21), einem Magneten (23), einem Gegenmagneten oder einer metallischen oder aus magnetisierbarem Material bestehenden Scheibe (24), mindestens einer rotationssymmetrischen Einheit (26) und eine Elastomerschicht (27) aufweist und dass ein Luftspalt (25) zwischen dem Gegenmagneten oder der metallischen oder aus magnetisierbarem Material bestehenden, Scheibe (24) und dem Magneten (23) vorhanden ist und die mindestens eine rotationssymmetrische Einheit (26) den Rotor (22) und die Elastomerschicht (27) berührt.
Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 27 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine rotationssymmetrische Einheit (26) eine Kugel, ein Kegel oder ein Kegelstumpf ist.
Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 27 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (22) konisch ausgeführt ist.
Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 27 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung ein Magnetsystem bestehend aus dem Magneten (23), dem Gegenmagneten bzw. der metallischen oder aus magnetisierbarem Material bestehenden Scheibe (24) und dem Luftspalt (25) ausbildet, wobei bei der Ausübung einer Drehbewegung auf den Rotor (22) dieser Drehbewegung eine Gegenkraft entgegen wirkt, welche der Reibkraft entspricht, die bei der Bewegung der rotationssymmetrischen Einheit (26) über die Elastomerschicht (27) entspricht und abhängig ist von der magnetische Anziehungskraft zwischen dem Magneten (23), dem Gegenmagneten bzw. der metallischen oder aus magnetisierbarem Material bestehenden Scheibe (24), zwischen welchen die rotationssymmetrischen Einheit (26) angeordnet ist.
Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 27 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Verformung der Elastomerschicht (27) die Reibkraft in Form der Rollreibung der rotationssymmetrischen Einheit (26) über die Elastomerschicht (27) und damit die Dämpfung der Drehbewegung der Welle (20) definiert.