DE202020104519U1

DE202020104519U1 - Bremsvorrichtung und Vorrichtung mit einer solchen Bremsvorrichtung

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Publication number: DE202020104519U1
Application number: DE202020104519.9U
Authority: DE
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 2019-08-16
Filing date: 2020-08-05
Publication date: 2020-08-20
Anticipated expiration: 2030-08-06
Also published as: US11691478B2; DE102019122061B4; DE102019122061A1; US20210046804A1; CN112389166A

Abstract

Bremsvorrichtung (100) zum Bremsen der Bewegung von zumindest einem bewegbaren Element (1) relativ zu einem Gehäuse (2), vorzugsweise relativ zu einem Gehäuse eines Luftausströmers,wobei es sich bei dem bewegbaren Element (1) um ein luftstromleitendes und/oder luftstrombegrenzendes Element und/oder ein Betätigungselement handelt,wobei die Bremsvorrichtung (100) mindestens ein Federelement (4) aufweist,dadurch gekennzeichnet, dassdas Federelement (4) eine Haupterstreckungsrichtung aufweist, die zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer Bewegungsbahn des zumindest einen bewegbaren Elements (1) ausgerichtet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung zum Bremsen der Bewegung von zumindest einem bewegbaren Element relativ zu einem Gehäuse, vorzugsweise relativ zu einem Gehäuse eines Luftausströmers. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, vorzugsweise einen Luftausströmer, mit einer solchen Bremsvorrichtung.
Luftausströmer dienen typischerweise in Fahrzeugen der Belüftung eines Fahrzeuginnenraums. Der Luftausströmer ist hierfür beispielsweise im Armaturenbereich eines Fahrzeugs angeordnet und richtet einen durch einen Luftkanal fließenden Luftstrom in Richtung des Fahrzeuginnenraums. Zum Umlenken oder zur Drosselung bzw. zum vollständigen Unterbrechen des Luftstroms ist innerhalb des Luftkanals ein luftstromleitendes und/oder luftstrombegrenzendes Element (in der folgenden Beschreibung der Einfachheit halber auch als Lamelle bezeichnet) angeordnet. Das luftstromleitende und/oder luftstrombegrenzende Element ist typischerweise um eine Schwenkachse drehbar, wobei mittels Drehung des luftstromleitenden und/oder luftstrombegrenzenden Elements um seine Schwenkachse die Richtung der ausströmenden Luft eingestellt werden kann.
Damit es nicht zu einer unerwünschten Selbstverstellung des luftstromleitenden und/oder luftstrombegrenzenden Elements kommt, ist es nötig, die zur Verstellung des luftstromleitenden und/oder luftstrombegrenzenden Elements erforderliche Mindestkraft vorzugeben.
Die Krafteinstellung kann hierbei beispielsweise mittels Federelementen, wie Koppelstangen, erfolgen, die die luftstromleitenden und/oder luftstrombegrenzenden Elemente in Richtung ihrer Achse verspannen.
Allerdings besteht bei einer derartigen Ausführung ein Problem dahingehend, dass die Koppelstangen oftmals aus Kunststoff gefertigt werden. Diese aus Kunststoff gefertigten Koppelstangen relaxieren mit der Zeit, so dass sich die zur Krafteinstellung herangezogenen Reibkräfte reduzieren. Folglich reduzieren sich auch die Bewegungskräfte mit der Zeit.
Aus Ästhetikgründen weisen außerdem einige Ausströmer nur wenige, vorzugsweise nur eine horizontal angeordnete Lamelle, auf. In diesem Fall reicht die Bedienkrafterzeugung auch mittels einer Metall-Koppelstange aufgrund der reduzierten Anzahl der vorzugsweise stirnseitigen Reibflächen an den Lamellen-Lagern nicht mehr aus. Auch ist es hier nachteilhaft, dass aufgrund der kleinen Reibdurchmesser keine (ausreichend) hohen Bremsmomente erzielbar sind. Als Gegenmaßnahme ist es hierbei auch nicht möglich, die Reibung durch eine stärkere Flächenpressung zu erhöhen, da durch diese ein unkontrollierbarer Verschleiß der Reibflächen verursacht werden würde.
Eine weitere Möglichkeit, um die Selbstverstellung der Lamellen zu verhindern, besteht darin, in den Lamellenlagerstellen Reibungskräfte zu erzeugen.
Nachteilig an der beschriebenen Ausführung ist es allerdings, dass bei einem derartigen Aufbau immer mehrere Lagerstellen gleichzeitig zur Erzeugung von Reib- bzw. Bewegungskräften herangezogen werden müssen. So findet auch eine Kombination von Reibkräften in radialer und axialer Richtung statt, so dass es im Allgemeinen schwer feststellbar ist, welche Lagerstelle tatsächlich welchen Betrag an Reibkraft zum Gesamtsystem beiträgt.
Folglich ist die Krafteinstellung auf ein vorbestimmtes Niveau mehreren Iterationsschritten unterworfen, so dass eine zutreffende Vorhersage für die Einstellung eines bestimmten Kraftniveaus kaum möglich ist. Außerdem treten auch hier Relaxationseffekte und Verschleißerscheinungen auf, die das stabile Halten eines Kraftniveaus erschweren.
Die Verwendung von Bremselementen aus Silikon führt insbesondere bei langen Toleranzketten, bei denen das Bremselement auch dazu verwendet wird, die Toleranzen auszugleichen, zu Problemen. So weisen Bremselemente aus Silikon eine steile Federkennlinie auf, mittels der nur ein geringer Toleranzausgleich möglich ist.
Ausgehend von dem erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Bremsvorrichtung zum Bremsen der Bewegung von einem bewegbaren Element relativ zu einem Gehäuse anzugeben, die die oben genannten Probleme und Nachteile des Standes der Technik ausräumt. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bremsvorrichtung anzugeben, die einen Ausgleich von Toleranzen im System erlaubt, eine definierte Einstellung einer Bewegungskraft an (einer) definierten Stelle(n) ermöglicht und eine einfache Korrektur der Krafteinstellung erlaubt.
Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung, vorzugsweise einen Luftausströmer, für ein Fahrzeug anzugeben, die bzw. der ebenfalls die oben genannten Probleme und Nachteile des Standes der Technik ausräumt.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, eine Bremsvorrichtung zum Bremsen der Bewegung von zumindest einem bewegbaren Element relativ zu einem Gehäuse, vorzugsweise relativ zu einem Gehäuse eines Luftausströmers anzugeben, wobei es sich bei dem bewegbaren Element um ein luftstromleitendes und/oder luftstrombegrenzendes Element und/oder ein Betätigungselement handelt, wobei die Bremsvorrichtung mindestens ein Federelement aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement eine Haupterstreckungsrichtung aufweist, die zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer Bewegungsbahn des zumindest einen bewegbaren Elements ausgerichtet ist.
Unter der Bewegungsbahn bzw. Bewegungskurve wird die Bahn verstanden, entlang der sich das bewegbare Element bewegt. Dabei ist die Haupterstreckungsrichtung des Federelements im eingebauten Zustand stets (d.h. entlang der gesamten Bewegungsbahn) zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der Bewegungsbahn ausgerichtet. Genauer gesagt ist die Haupterstreckungsrichtung stets zumindest im Wesentlichen senkrecht zu dem Punkt der Bewegungsbahn, an dem sich das bewegbare Element aktuell befindet.
Eine weitere erfindungsgemäße Lösung besteht darin, eine Bremsvorrichtung zum Bremsen der Bewegung von zumindest einem bewegbaren Element relativ zu einem Gehäuse, vorzugsweise relativ zu einem Gehäuse eines Luftausströmers anzugeben, wobei es sich bei dem bewegbaren Element um ein luftstromleitendes und/oder luftstrombegrenzendes Element und/oder ein Betätigungselement handelt, wobei die Bremsvorrichtung mindestens ein Federelement aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement derart entfernt von einer Lagerstelle, vorzugsweise einer Schwenkachse, des zumindest einen bewegbaren Elements angeordnet ist, dass es die Bewegung in einem Bereich bremst, der entfernt von der Lagerstelle, vorzugsweise der Schwenkachse, angeordnet ist.
Bei der Bewegung des bewegbaren Elements kann es sich um eine Drehbewegung um eine Schwenkachse handeln. Alternativ hierzu ist auch eine Bewegung entlang einer beliebigen Kurve möglich. Die bei der Bewegung entstehenden Reibkräfte belasten das Federelement quer zu der Haupterstreckungsrichtung der Feder.
Die Haupterstreckungsrichtung des Federelements ist die Erstreckungsrichtung des Federelements, in der das Federelement am längsten ausgebildet ist. Unter „zumindest im Wesentlichen senkrecht“ wird auch noch eine solche Richtung verstanden, die bis zu 5 Grad von einer exakten Senkrechten der Bewegungsbahn abweicht.
Bei dem bewegbaren Element kann es sich um ein luftstromleitendes und/oder luftstrombegrenzendes Element handeln. Bei dem luftstromleitenden und/oder luftstrombegrenzenden Element handelt es sich typischerweise um eine Lamelle (vorzugsweise um eine H-Lamelle) des Luftausströmers. Es können auch mehrere Lamellen angeordnet sein, vorzugsweise ist jedoch nur eine einzige Lamelle im Luftausströmer angeordnet.
Alternativ hierzu kann es sich bei dem bewegbaren Element auch um ein Betätigungselement, beispielsweise einen Schiebeknopf oder ein Bedienrad handeln. Wenn in der Beschreibung stellenweise von einem luftstromleitenden und/oder luftstrombegrenzenden Element bzw. einer Lamelle die Rede ist, ist die beschriebene Lehre entsprechend auch auf ein Betätigungselement anzuwenden.
Für den Fall, dass es sich bei der Bewegung des bewegbaren Elements um eine Drehbewegung handelt, ist die Haupterstreckungsrichtung des Federelements zumindest im Wesentlichen parallel zu der Schwenkachse des bewegbaren Elements ausgerichtet. Wenn dort die Drehbewegung des bewegbaren Elements in einem Bereich gebremst wird, der entfernt von der Schwenkachse angeordnet ist, ist die Haupterstreckungsrichtung des Federelements im eingebauten Zustand insbesondere nicht konzentrisch zu der Schwenkachse ausgerichtet.
Beide erfindungsgemäßen Lösungen bieten den Vorteil, dass über das Federelement eine definierte Einstellung der Bewegungskraft möglich ist.
Aufgrund des einfachen Aufbaus ist es ferner möglich, einfach festzustellen, wie viel Reibkraft zum Gesamtsystem mittels des Federelements ausgeübt wird.
Für das Federelement wird vorzugsweise Federstahl verwendet, so dass keine oder kaum Relaxation auftritt. Folglich wird ein langlebiges Produkt erhalten, bei dem die Bewegungskraft selbst über die Dauer einer Dauerbetätigung konstant gehalten werden kann.
Insgesamt kann eine Minimierung der Einzelteil- und System-Toleranzen erreicht werden, die zu einer Reduktion der Bedienkraftschwankung führt.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Federelement in einer Ausnehmung des bewegbaren Elements angeordnet.
Hierdurch wird eine äußerst einfache (vorgegebene) Positionierung des Federelements relativ zu dem bewegbaren Element erreicht.
Vorzugsweise ist die Ausnehmung an einer Stirnseite des bewegbaren Elements bzw. des luftstromleitenden und/oder luftstrombegrenzenden Elements angeordnet. Besonders bevorzugt ist jeweils an einer Stirnseite eine Ausnehmung angeordnet, in die ein Federelement eingesetzt ist, so dass es durch die symmetrisch entstehenden Bremsmomente zu keiner Verbiegung der Lamelle kommen kann. Dies führt zu einer ruhig und ohne Slip-Stick-Effekt laufenden Lamelle, die gleichzeitig eine weiche Bedienhaptik aufweist.
Bei der beschriebenen Ausführung wird die Bewegung zwischen Federelement und Gehäuse des Luftausströmers gebremst. Alternativ hierzu wäre es denkbar, dass das Federelement (beispielsweise in einer Ausnehmung) des Gehäuses angeordnet ist, so dass dann die Bewegung zwischen bewegbaren Element und Federelement gebremst wird.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Bremsvorrichtung ferner mindestens einen Stift auf, der an dem bewegbaren Element (beispielsweise Lamelle) angeordnet ist.
Der Stift kann hierbei zum einen die Funktion haben, mit einer zugehörigen Führung (beispielsweise Schlitz) die Bewegung des bewegbaren Elements (Lamelle) zu begrenzen (Endanschlag). Zum anderen kann mittels des Stifts eine Bewegung auf die Lamelle übertragen werden, so dass der Stift zum Einstellen der Position der Lamelle verwendet werden kann.
Der Stift erstreckt sich im eingebauten Zustand vorzugsweise von einer Stirnfläche der Lamelle aus.
Vorzugsweise sind zwei Stifte an einer Lamelle angeordnet, so dass an beiden Stirnseiten eine Festlegung möglich ist.
Außerdem ist es denkbar, dass der Stift auch noch weitere Aufgaben übernehmen kann. Beispielsweise wäre es möglich, Schlepplamellen über den Stift anzusteuern. Somit wäre eine zusätzliche Funktion als mechanischer Antrieb für weitere Elemente (z.B. über Kopplestangen weitere Lamellen) möglich.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist auch der Stift in der Ausnehmung angeordnet, wobei das Federelement hierbei zumindest bereichsweise zwischen dem Stift und dem bewegbaren Element angeordnet ist.
Mit anderen Worten ist in der Ausnehmung zunächst das Federelement angeordnet und über dem Federelement dann der Stift angeordnet.
Lamellen weisen tpischerweise ohnehin den bereits beschriebenen Stift auf. Bei den beschriebenen Ausführungsformen ist es also möglich, das Federelement ohne Bereitstellen von zusätzlichem Bauraum zur Bremserzeugung der Lamelle in der Lamelle anzuordnen. Außerdem wäre es bei einer derartigen Ausführung denkbar, dass Lamellen mit einem entsprechenden Federelement nachgerüstet werden können.
Somit teilen sich der Stift und das Federelement vorzugsweise eine Ausnehmung. Dadurch, dass das Federelement im gleichen Bereich angeordnet wird wie der Stift, erfolgt die Krafterzeugung der Bewegungskraft nahe dem Angriffspunkt der Betätigung.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weisen die Ausnehmung, das Federelement und/oder der Stift zumindest eine Halteeinrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, das Federelement und/oder den Stift in der Ausnehmung zu halten.
Außerdem kann eine derartige Halteeinrichtung selbstverständlich auch dazu ausgebildet sein, den Stift an dem Federelement zu halten oder umgekehrt.
Besonders bevorzugt ist mindestens eine (vorzugsweise zwei) Halteinrichtung angeordnet, die das Federelement in der Ausnehmung hält, und mindestens eine (vorzugsweise zwei) weitere Halteeinrichtung, die den Stift an dem Federelement hält. Das Federelement dient somit auch als Koppel- und Verschlusselement zwischen bewegbaren Element und Stift.
Außerdem wird durch eine solche Ausführung eine besonders einfache Montage ermöglicht. Insbesondere erlauben die separat mit dem Federelement als Verschlusselement eingesetzten Stifte bei einem kostengünstigen, rein mechanischen Montageprozess der Bauteile auch gleichzeitig eine größere Auswahl von Möglichkeiten bezüglich der Art und Reihenfolge der einzelnen Montage-Teilprozesse.
Typischerweise können die beschriebenen Halteeinrichtungen beispielsweise als Hakenelemente realisiert werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung steht das Federelement mit einem Schlitz und/oder einer Rippe als Reibpartner derart direkt oder indirekt in Reibkontakt, dass Bewegungen von dem bewegbaren Element relativ zu dem Gehäuse, vorzugsweise dem Gehäuse des Luftausströmers, abgebremst werden.
Über den Abstand zwischen Federelement und Schlitz bzw. Rippe ist die Auslenkung des Federelements und damit die Reibkraft (und hiermit die Bewegungskraft) einstellbar. Außerdem ist die Bewegungskraft auch über die Reibfläche zwischen den beiden Reibpartnern einstellbar.
Durch eine geeignete Materialauswahl der Reibpartner ist es hierbei möglich, dass keinerlei Kratz- oder Quietschgeräusche sowie Abrieb entstehen.
Als direkter Reibkontakt wird ein solcher verstanden, bei dem sich die beiden Elemente direkt (ohne zwischen ihnen angeordnetes Element (z.B. Reibbelag)) berühren. Als indirekter Reibkontakt wird entsprechend ein solcher verstanden, bei dem sich die beiden Elemente nicht direkt berühren, sondern zwischen diesen ein Element (z.B. Reibbelag, Gleitbeschichtung)) angeordnet ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Schlitz oder die Rippe mindestens eine Rasteinrichtung auf, mittels der die Position des bewegbaren Elements relativ zu dem Gehäuse festlegbar ist.
Mittels einer solchen Rasteinrichtung ist es möglich, das bewegbare Element (z.B. die Lamelle) wiederholt in eine bzw. aus einer vordefinierten Position zu bewegen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Bremsvorrichtung ferner zumindest einen Bereich des Gehäuses (des Luftausströmers) auf, wobei der Bereich des Gehäuses den Schlitz oder die Rippe aufweist.
Insbesondere ist der Schlitz gebogen und liegt entlang der Bewegungskurve des bewegbaren Elements. Im Falle einer schwenkbaren Lamelle ist der Schlitz konzentrisch zur Schwenkachse der Lamelle.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erstreckt sich das Federelement als mindestens einschenkliges Federelement in den Schlitz und kommt mit mindestens einer Innenseite des Schlitzes in Reibkontakt.
Somit ist das Federelement in dem Schlitz geführt bewegbar.
Mittels der obigen Ausgestaltungen ist es einfach möglich, eine Bremsvorrichtung auszubilden, bei der Toleranzen der Gehäuselänge und/oder der Lamellenlänge keine Rolle mehr spielen.
Vorzugsweise weist das Federelement zwei Schenkel auf, deren Außenseiten mit der Innenseite des Schlitzes in Reibkontakt kommen.
Somit bestimmt die Breite des Schlitzes die Auslenkung der Federschenkel und damit deren Reibkraft gegenüber dem Gehäuse. Über diese Reibkraft ist dann die Bewegungskraft einstellbar. Ferner kann die Krafteinstellung selbstverständlich auch über die Vorspannung der Federschenkel erfolgen.
Eine derartige Ausgestaltung des Federelements hat außerdem den Vorteil, dass ein Federelement zwei „Bremsen“ aufweist, so dass das erforderliche Reibmoment erhöht werden kann. Da die zwei Schenkel des Federelements gleichzeitig auf zwei gegenüberliegende Bremsflächen wirken, erfolgt außerdem eine weitestgehende Aufhebung der Kräfte, so dass keine zusätzlichen Krafteinflüsse auf die umgebende Mechanik entstehen. Folglich kann ein unkontrollierter, zusätzlicher Bedienkraft-Zuwachs durch weitere, ungeplante und/oder unkontrollierbare Reibpaarungen weitestgehend vermieden werden. Gleichzeitig kann mit einer derartigen doppelschenkeligen Feder auch ein durch die Kraft der Bremsfeder verursachter Verschleiß im restlichen mechanischen System des Ausströmers vermieden werden.
Außerdem kann bei einer derartigen Ausführung die Summe der Reibungskräfte nahezu konstant gehalten werden. Verschiebt sich beispielsweise das Federelement gegenüber dem Mittelpunkt des Schlitzes in Richtung des einen Schenkels, wird der eine Schenkel stärker belastet und der andere Schenkel entlastet. Da das Federelement eine im Wesentlichen lineare Kennlinie besitzt, sinkt hierbei die Normalkraft in dem einen Schenkel in der gleichen Weise wie sie in dem anderen Schenkel ansteigt, so dass die Summe der Reibungskräfte konstant bleiben kann.
Durch die ausgleichende Anordnung der Schenkel ist sogar eine gewisse Exzentrität zwischen Bremsbahn und Mitte der Lamellenlagerung (Schwenkachse) ohne eine Veränderung der Bremskräfte möglich.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Federelement zumindest bereichsweise in einem Bereich des Gehäuses aufgenommen und mit mindestens einer Reibfläche, insbesondere mit mindestens einer Reibfläche des luftstromleitenden und/oder luftstrombegrenzenden Elements, in Reibkontakt.
Hierbei handelt es sich um eine Umkehr der bereits beschriebenen Bremsvorrichtung, bei der das Federelement nicht mehr in dem luftstromleitenden und/oder luftstrombegrenzenden Element, sondern in dem Gehäuse des Ausströmers angeordnet ist. Je nach Ausführung können hier ebenfalls die bereits beschriebenen Effekte erzielt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist zwischen dem Federelement und/oder der Rippe ein Reibelement (beispielsweise auch in Form einer Beschichtung der Feder) angeordnet, das als Bremsbelag fungiert.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung steht das Federelement mit einem zumindest im Wesentlichen walzenförmigen Reibpartner derart direkt oder indirekt in Reibkontakt, dass in radialer und auch in axialer Richtung Bewegungen des Federelements relativ zu dem walzenförmigen Reibpartner oder umgekehrt abgebremst werden.
Somit ist die Bremsvorrichtung grundsätzlich auch geeignet, eine translatorische gleichzeitig mit einer rotatorischen Bewegung zu bremsen. Die Bremsfläche bzw. der Reibpartner hat dann beispielsweise eine Walzenform. Die Bremskräfte können bei einer derartigen Ausführung dann über den Durchmesser der Walze eingestellt werden. Diese können auch abhängig von der axialen Erstreckung der Walze variieren indem der Durchmesser der Walze variiert wird.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird das Federelement bei seiner Bewegung gegenüber dem Reibpartner durch den Reibkontakt unterschiedlich ausgelenkt, so dass Reibkräfte zwischen dem Federelement und dem Reibpartner entlang der Bewegungsbahn variieren.
Hierbei kann eine gezielte Kompensation ungleichmäßiger Bewegungskräfte/Bedienkräfte einer Mechanik erfolgen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist eine Mehrzahl, vorzugsweise eine Vielzahl, von gleichzeitig wirkenden Federelementen an dem bewegbaren Element angeordnet.
Vorzugsweise ist jeweils eine Feder, besonders bevorzugt jeweils zwei Federn, jeweils stirnseitig an dem bewegbaren Element bzw. der Lamelle angeordnet.
Durch die Anordnung von mehreren Federelementen als Bremsen muss jede einzelne Bremse nur ein kleineres erforderliches Reibmoment erzeugen können. Folglich können weichere Federn eingesetzt werden, was wiederum mit einer Vielzahl von Vorteilen verbunden ist. So vermeiden weichere Federn einen übermäßigen Verschleiß und/oder eine Verformung der Kontakt- bzw. Reibflächen, sowie den damit verbundenen, unerwünschten Bremsmomentabfall während eines Dauerlaufs. Außerdem können mittels weicherer Federn weichere Federkennlinien ausgeführt werden, was eine direkte Reduktion der systembedingten Bremsmoment-Toleranzen zur Folge hat. Des Weiteren können Fertigungstoleranzen der Federn durch die Mehrfachanordnung statistisch ausgeglichen werden und minimieren hiermit die Schwankungen der Bedienkräfte.
Ferner besteht die erfindungsgemäße Lösung darin, eine Vorrichtung, vorzugsweise einen Luftausströmer, für ein Fahrzeug anzugeben, der Folgendes aufweist: Mindestens ein bewegbares Element; ein Gehäuse, in dem das bewegbare Element bewegbar angeordnet ist; und mindestens eine der vorab beschriebenen Bremsvorrichtungen, die dazu ausgebildet ist, eine Bewegung von dem mindestens einen bewegbaren Element relativ zu dem Gehäuse abzubremsen.
Da die Vorrichtung bzw. der Luftausströmer die bereits beschriebenen Bremsvorrichtungen aufweist, gelten selbstverständlich sämtliche diesbezüglich diskutierten Aspekte ach hier.
Insgesamt werden mit den beschriebenen Bremsvorrichtungen und dem beschriebenen Luftausströmer die eingangs gestellten Aufgaben in zufriedenstellender Weise gelöst.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigt:

1 eine schematische Darstellung einer Bremsvorrichtung zum Bremsen der Bewegung von zumindest einem bewegbaren Element (hier Lamelle) relativ zu einem Gehäuse (hier eines Luftausströmers) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 die Bremsvorrichtung gemäß 1 in einer vergrößerten Ansicht, bei der das Gehäuse des Luftausströmers nicht dargestellt ist;
3 eine schematische Darstellung der Bremsvorrichtung gemäß 1, wobei ein Federelement und ein Stift der Bremsvorrichtung außerhalb einer Ausnehmung des luftstromleitenden und/oder luftstrombegrenzenden Elements gezeigt sind; und
4 eine vergrößerte Darstellung des Federelements der Bremsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.

1 zeigt eine Bremsvorrichtung 100 zum Bremsen der Bewegung von einem bewegbaren Element 1. Bei dem bewegbaren Element 1 handelt es sich hier um eine Lamelle. Daher ist im Folgenden auch von einer Lamelle 1 die Rede. Die Lamelle 1 weist eine Schwenkachse A auf, um die die Lamelle 1 schwenkbar bzw. drehbar ist. Die schwenkbare Lagerung der Lamelle 1 um die Schwenkachse A erfolgt stirnseitig an einem Ende der Lamelle 1. Vorzugsweise erfolgt diese an beiden Stirnseiten der Lamelle 1 an einem Ende (in den Figuren an einem vorderen Ende der Stirnseite).
Wie besser in 2 zu erkennen, ist ebenfalls stirnseitig an der Lamelle 1 ein Federelement 4 und ein Stift 3 angeordnet. Insbesondere sind diese an einem anderen Ende der Stirnseite der Lamelle 1 als die Schwenkachse A angeordnet.
Somit erfolgt die Bremswirkung nicht an der Lagerstelle der Lamelle 1.
Obwohl in den Figuren nur eine Stirnseite der Lamelle 1 zu sehen ist, ist der Aufbau an der anderen Stirnseite der Lamelle 1 vorzugsweise der gleiche wie an der dargestellten Stirnseite der Lamelle 1.
Der Stift 3 erstreckt sich im zusammengebauten Zustand, wie in 1 zu erkennen, in einen Schlitz 5 eines Gehäuses 2 des Luftausströmers.
Die Position der Lamelle 1 (relativ zu dem Gehäuse 2 des Luftausströmers) kann beispielsweise über ein nicht dargestelltes Bedienelement (Griff/Schiebeknopf) verändert werden. Damit ist es beispielsweise möglich, über den Stift 3 weitere nicht dargestellte mechanische Elemente anzutreiben.
Außerdem ist es über den Stift 3 möglich, die Position der Lamelle 1 (relativ zu dem Gehäuse 2 des Luftausströmers) zu verändern.
Wie in 1 zu erkennen, ist das Federelement 4 in dem Schlitz 5 verspannt, so dass eine Reibkraft zwischen dem Federelement 4 und dem Schlitz 5 erzeugt wird.
Insbesondere weist das Federelement 4, wie beispielsweise in 2 zu erkennen, zwei Schenkel 6 und 7 auf, deren Außenseite bzw. Außenfläche bereichsweise gegen einander gegenüberliegende Innenflächen des Schlitzes 5 drückt.
Die Breite des Schlitzes 5 in dem Gehäuse 2 des Luftausströmers bestimmt die mögliche Auslenkung der Schenkel 6 und 7, so dass die Reibkraft der Schenkel 6 und 7 gegenüber dem Schlitz 5 auch durch die Breite des Schlitzes eingestellt werden kann. Ferner kann auch durch Variation der Vorspannung des Federelements 4 die Reibkraft verändern werden.
Wird die Lamelle 1 nicht bewegt, werden von den Schenkeln 6 und 7 Normalkräfte auf die Innenseite des Schlitzes 5 ausgeübt. Wird die Lamelle 1 um ihre Schwenkachse A gedreht, resultieren aus diesen Normalkräften Reibkräfte, die die Bewegungskräfte der Lamelle 1 bestimmen. Mit anderen Worten streicht das Federelement 4 mit seinen Schenkeln 6, 7 über die Innenfläche bzw. Innenseite des Schlitzes 5 und erzeugt hierbei eine Reibkraft.
Da es sich um eine besonders einfache Anordnung handelt, ist es möglich, Voraussagen über die Bewegungskräfte im System zu treffen und über die Federkennung und Reibkoeffizienten solche Bewegungskräfte zu berechnen. Dadurch ist es möglich, sich bereits von Beginn der Entwicklung an, stark an die in einer Serienproduktion verlangten Eigenschaften anzunähern.
Wie in 1 zu erkennen, ist es mit der vorliegenden Bremsvorrichtung 100 ferner möglich, Toleranzen in der Fertigung auszugleichen. Verschiebt sich beispielsweise die Schwenkachse A gegenüber dem Mittelpunkt des Schlitzes 5, wird einer der beiden Schenkel (beispielsweise Schenkel 6) entlastet, während der andere Schenkel (beispielsweise Schenkel 7) stärker belastet wird. Da die Feder eine im Wesentlichen lineare Kennlinie besitzt, sind hierbei die Normalkraft in dem einen Schenkel 6 in der gleichen Weise reduziert wie sie in dem anderen Schenkel 7 ansteigen. In Summe bleibt somit die Reibungskraft nahezu konstant.
Fertigungsbedingte Schwankungen in der Breite des Schlitzes 5 werden außerdem durch eine möglichst weiche Federkennlinie in der Weise ausgeglichen, dass Schwankungen in der Bewegungskraft innerhalb der Toleranzen bleiben.
Die Federkraft ist darüber hinaus über die Schlitzbreite im Verlauf des Schlitzes steuerbar und kann damit beispielsweise endlagenbedingte Toleranzen des gesamten mechanischen Systems ausgleichen.
Wie in 2 zu erkennen, ist das Federelement 4 zusammen mit dem Stift 3 in einer gemeinsamen Ausnehmung 12 der Lamelle 1 angeordnet. Im eingebauten Zustand ist nur ein distales Ende von dem Stift 3 zu erkennen, das sich aus der Ausnehmung 12 heraus erstreckt. Ebenso sind nur distale Enden der Schenkel 6 und 7 des Federelements 4 zu erkennen, die sich ebenfalls aus der Lamelle 1 bzw. aus der Ausnehmung 12 erstrecken.
Wie ebenfalls in 2 zu erkennen, ist im eingebauten Zustand die Haupterstreckungsrichtung des Federelements 4 und unabhängig hiervon auch die Haupterstreckungsrichtung des Stifts 3 zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der Bewegungsbahn bzw. Bewegungsrichtung der Lamelle 1 ausgerichtet. Das heißt, dass der Stift 3 und unabhängig hiervon das Federelement 4 im eingebauten Zustand so angeordnet sind, dass deren Haupterstreckungsrichtung (also die Richtung, in der die Haupterstreckung (längste Erstreckung) vorliegt; (bei dem Stift auch die Symmetrieachse)) senkrecht zur Bewegungsbahn angeordnet bzw. ausgerichtet ist.
Bei dem in den Figuren dargestellten Fall, bei dem die Bewegung eine Drehbewegung um eine Schwenkachse A ist, gilt zudem, dass der Stift 3 und unabhängig hiervon das Federelement 4 im eingebauten Zustand so angeordnet sind, dass deren Haupterstreckungsrichtung (also die Richtung, in der die Haupterstreckung (längste Erstreckung) vorliegt; bei dem Stift auch die Symmetrieachse) parallel zu der Schwenkachse A angeordnet bzw. ausgerichtet ist.
Dadurch, dass der Stift 3 und das Federelement 4 in der gleichen Ausnehmung 12 angeordnet sind, ergibt sich zudem auch der Vorteil, dass die Krafterzeugung der Bewegungskraft nahe an dem Angriffspunkt der Betätigung erfolgen kann.
3 und der 4 ist zu entnehmen, dass der Stift 3 und das Federelement 4 über eine geeignete Geometrie (beispielsweise Halteeinrichtungen 8, 9, 10 und 11) kraft- und formschlüssig in der Lamelle 1 festgeklemmt werden können. So wird das Federelement 4 in der Ausnehmung 12 der Lamelle 1 mittels Hakenelementen 10 und 11 gehalten, die an dem Federelement 4 ausgebildet sind. Der Stift 3 wird wiederum mittels weiterer Hakenelemente 8 und 9 in dem Federelement 4 gehalten.
Dabei unterstützt und verriegelt der Stift 3 gleichzeitig die Fixierung des Federelements 4 in der Lamelle 1 durch eine entsprechende, gleichzeitige Verspannung aller Hakenelement 8, 9, 10 und 11. Ein verlustsicheres Halten des Federelements 4 und des Stifts 3 in der Ausnehmung 12 ist somit gewährleistet.
Selbstverständlich wäre es in diesem Zusammenhang auch denkbar, dass einer oder mehrere gleichzeitig wirkende Hakenelemente analog zu 8, 9, 10 und 11 einsetzbar sind. Denkbar wären auch Lösungen mit nur einem Federschenkel oder mit mehreren gleichgerichteten Federschenkeln bzw. Federarmen.
Auch wäre der Einsatz bei einer linearen oder kurvengeführten Bewegung denkbar. Anstelle des Schlitzes 5 wären auch parallele Rippen denkbar, die beispielsweise den Stift 3 führen und/oder mit dem Federelement 4 in Wirkverbindung kommen. Bei derartigen Rippen wäre auch eine Ausführung denkbar, bei der die Wirkung der Normalkraft nicht von innen, sondern von außen auf eine einzelne Rippe wirkt. Auch ein gegensinniges Wirken von Federelementen 4 mit zwei Schenkeln wäre denkbar.
Bezugszeichenliste

1: bewegbares Element
2: Gehäuse
3: Stift
4: Federelement
5: Schlitz
6, 7: Schenkel
8, 9, 10, 11: Halteeinrichtung
12: Ausnehmung
100: Bremsvorrichtung

Claims

Bremsvorrichtung (100) zum Bremsen der Bewegung von zumindest einem bewegbaren Element (1) relativ zu einem Gehäuse (2), vorzugsweise relativ zu einem Gehäuse eines Luftausströmers, wobei es sich bei dem bewegbaren Element (1) um ein luftstromleitendes und/oder luftstrombegrenzendes Element und/oder ein Betätigungselement handelt, wobei die Bremsvorrichtung (100) mindestens ein Federelement (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (4) eine Haupterstreckungsrichtung aufweist, die zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer Bewegungsbahn des zumindest einen bewegbaren Elements (1) ausgerichtet ist.
Bremsvorrichtung (100) gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (4) derart entfernt von einer Lagerstelle, vorzugsweise einer Schwenkachse (A), des zumindest einen bewegbaren Elements (1) angeordnet ist, dass es die Bewegung in einem Bereich bremst, der entfernt von der Lagerstelle, vorzugsweise der Schwenkachse (A), angeordnet ist.
Bremsvorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Federelement (4) in einer Ausnehmung (12) des bewegbaren Elements (1) angeordnet ist.
Bremsvorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Bremsvorrichtung (100) ferner mindestens einen Stift (3) aufweist, der an dem bewegbaren Element (1) angeordnet ist.
Bremsvorrichtung (100) gemäß Anspruch 3 und 4, wobei der Stift (3) auch in der Ausnehmung (12) angeordnet ist, wobei das Federelement (4) hierbei zumindest bereichsweise zwischen dem Stift (3) und dem bewegbaren Element (1) angeordnet ist.
Bremsvorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei die Ausnehmung (12), das Federelement (4) und/oder der Stift (3) zumindest eine Halteeinrichtung (8, 9, 10, 11) aufweisen, die dazu ausgebildet ist, das Federelement (4) und/oder den Stift (3) in der Ausnehmung (12) zu halten.
Bremsvorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Federelement (4) mit einem Schlitz (5) und/oder einer Rippe als Reibpartner derart direkt oder indirekt in Reibkontakt steht, dass Bewegungen von dem bewegbaren Element (1) relativ zu dem Gehäuse (2), vorzugsweise dem Gehäuse (2) des Luftausströmers, abgebremst werden.
Bremsvorrichtung (100) gemäß Anspruch 7, wobei der Schlitz (5) oder die Rippe mindestens eine Rasteinrichtung aufweist, mittels der die Position des bewegbaren Elements (1) relativ zu dem Gehäuse (2) festlegbar ist.
Bremsvorrichtung (100) gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei die Bremsvorrichtung (100) ferner zumindest einen Bereich des Gehäuses (2) aufweist, wobei der Bereich des Gehäuses (2) den Schlitz (5) oder die Rippe aufweist.
Bremsvorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei sich das Federelement (4) als mindestens einschenkliges Federelement in den Schlitz (5) erstreckt und mit mindestens einer Innenseite des Schlitzes (5) in Reibkontakt kommt.
Bremsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei zwischen dem Federelement (4) und dem Schlitz (5) und/oder der Rippe ein Reibelement angeordnet ist, das als Bremsbelag fungiert.
Bremsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Federelement (4) mit einem zumindest im Wesentlichen walzenförmigen Reibpartner derart direkt oder indirekt in Reibkontakt steht, dass in radialer und auch in axialer Richtung Bewegungen des Federelements (4) relativ zu dem walzenförmigen Reibpartner oder umgekehrt abgebremst werden.
Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, wobei das Federelement (4) bei seiner Bewegung gegenüber dem Reibpartner durch den Reibkontakt unterschiedlich ausgelenkt wird, so dass Reibkräfte zwischen dem Federelement (4) und dem Reibpartner entlang der Bewegungsbahn variieren.
Bremsvorrichtung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine Mehrzahl, vorzugsweise eine Vielzahl, von gleichzeitig wirkenden Federelementen (4) an dem bewegbaren Element (1) angeordnet ist.
Vorrichtung, vorzugsweise Luftausströmer, für ein Fahrzeug, der Folgendes aufweist: - mindestens ein bewegbares Element (1); - ein Gehäuse (2), in dem das bewegbaren Element (1) bewegbar angeordnet ist; und - mindestens eine Bremsvorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, die dazu ausgebildet ist, eine Bewegung von dem mindestens einen bewegbaren Element (1) relativ zu dem Gehäuse (2) abzubremsen.