EP3042015B1

EP3042015B1 - Vorrichtung zum regeln der bewegung eines gegenüber einem ersten element bewegbar angeordneten zweiten elements und verfahren zum betreiben einer derartigen vorrichtung

Info

Publication number: EP3042015B1
Application number: EP14744101.8A
Authority: EP
Inventors: Erik Braden; Kilian Gersing; Christian Rabus; Jakob Lutz
Original assignee: Huoqin (shanghai) Automotive Parts Co Ltd
Current assignee: Huoqin (shanghai) Automotive Parts Co Ltd
Priority date: 2013-09-05
Filing date: 2014-07-25
Publication date: 2017-11-01
Anticipated expiration: 2034-07-25
Also published as: DE102013014845A1; CN105793506A; EP3042015A1; WO2015032549A1; CN105793506B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Regeln der Bewegung eines gegenüber einem ersten Element bewegbar angeordneten zweiten Elements sowie ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Vorrichtung.
Es sind derartige Vorrichtungen aus dem Automobilbau bekannt, wobei als Grundkörper eine Fahrzeugkarosserie und als Element eine Fahrzeugtüre genommen werden können. In heutiger Zeit besitzen alle Kraftfahrzeuge Türen, welche mit einer sog. Türbremse ausgestattet sind. Die Türbremse ist jedoch genau genommen gar keine Bremse im herkömmlichen Sinn, sondern eine Haltevorrichtung, welche beim Öffnen der Türe in der Regel zwei bis drei Rastpunkte anbietet, in welchen die Türe mittels Federrastkugel und dergl. arretiert werden kann. Zwischen den Rastpunkten kann sich die nicht aktiv von außen, z. B. von einer Bedienungsperson geführte bzw. gehaltene Türe unkontrolliert bewegen, gegen im möglichen Schwenkbereich der Türe befindliche Gegenstände stoßen, beschädigt werden und anderen Schaden anrichten.
Es wird im Handel eine Vorrichtung vorgeschlagen, um eine oben beschriebene unkontrollierte Bewegungsfreiheit einer Fahrzeugtüre wenigstens teilweise zu beherrschen. Diese Türbremse ist in Art eines dem Fachmann geläufigen Öldruckstoßdämpfers mit mechanischer Endanschlagfeder konzipiert und arbeitet in ähnlicher Weise. Neben dem Umstand, dass diese Art Türbremse außerordentlich großen Bauraum erfordert gibt es noch andere Nachteile. So ist hierbei zwar eine "stufenlose" Positionierung der Fahrzeugtüre möglich, - man kann die Fahrzeugtüre kontrolliert in eine gewünschte Stellung, in welcher sie dann auch festgehalten wird, führen - will man jedoch die Position der Türe korrigieren bzw. verändern, ist dies nur bedingt möglich, da diese Türbremse einen starken"stick-slip"-Effekt verursacht, was zur Folge hat, dass man die Türe nach Aufbringen einer nicht geringen Kraft nur ruckartig aus ihrer Position lösen und dann intuitiv einige Zentimeter bewegt, bevor man sie wieder anhalten kann. Diese Strecke ist in der Regel zu lang oder zu kurz. Man muss also wieder nachkorrigieren. Das Kernproblem ist der ruckartige Abfall der Haltekraft, wenn die Tür aus dem Stillstand in Bewegung gesetzt wird und die damit entstehende unkontrollierte Bewegung im ersten Moment. Dadurch ist keine präzise Positionierung möglich, welche beispielsweise in engen Parklücken hilfreich wäre.
Weitere Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind in den Druckschriften EP 0 911 471 A2 und US 2002/066158 A1 beschrieben.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung zum Regeln der Bewegung eines gegenüber einem ersten Element bewegbar angeordneten zweiten Elementes sowie ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Vorrichtung vorzuschlagen, bei welchen die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile vermieden oder zumindest stark verringert werden.
Die Aufgabe wird zunächst gelöst mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1, nämlich einer Vorrichtung zum Regeln der Bewegung eines gegenüber einem ersten Element bewegbar angeordneten zweiten Elementes, wobei die Vorrichtung folgende Merkmale aufweist: eine am zweiten Element angeordnete regelbare Bremseinrichtung, eine mit der Bremseinrichtung kommunizierende damit mechanisch gekoppelte Bremsstange, welche auch mit dem ersten Element gekoppelt ist, einen am ersten und/oder am zweiten Element angeordneten Sensor, eine elektronische Regeleinrichtung zur Regelung der Bremskraft der Bremseinrichtung auf die Bremsstange aufgrund von Signalen des Sensors, eine per Magnetkraft gesteuerte Klemmeinrichtung für die Bremsstange, wobei die Klemmeinrichtung zwei die Bremsstange zwischen sich steuerbar klemmende Bremsblöcke aufweist, welche sich jeweils über Tellerfedern in der Bremseinrichtung abstützen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht vorteilhafterweise eine völlig stufenlose Betätigung bzw. Bewegung bzw. Nicht-Bewegung des zweiten Elements durch eine Bedienungsperson gegenüber dem ersten Element. Es treten hierbei keine stick-slip-Effekte auf. Die Bewegung des zweiten Elements ist ausschließlich dem von außen einwirkenden Handeln einer Bedienungsperson angepasst. Die elektronische Regeleinrichtung kann infolge von den vom am ersten und/oder zweiten Element angeordneten Sensor gesandten Signalen eine zur jeweiligen Bewegung des zweiten Elements passende Bremswirkung der Bremseinrichtung auf die Bremsstange erzeugen, wobei nicht die Beschleunigung sondern die Geschwindigkeit der entscheidende Wert ist. Dies kann etwa folgendermaßen aussehen. Wenn die Beschleunigung = 0 kann dies dennoch gleichmäßige Geschwindigkeit > 0 bedeuten. Wird beispielsweise ein Beschleunigungssensor als Sensor eingesetzt, sind die Ergebnisse des Beschleunigungssensors über die Zeit zu integrieren, um die Geschwindigkeit und - bei Schwenkung des zweiten Elements - z. B. auch den Öffnungswinkel zu errechnen. Es gilt: Ist die Geschwindigkeit des Elements z. B. nahe Null, wird die Bremse festgesetzt. Ist die Geschwindigkeit des Elements ungleich Null wird die Bremse gelöst.
Erfindungsgemäß können als Sensoren neben kapazitiv arbeitenden Beschleunigungssensoren (s. o.) auch optisch arbeitende Bewegungssensoren, Kraftsensoren (Piezoprinzip) oder Hallsensoren zur Bewegungsmessung eingesetzt werden In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung sind das zweite Element und die Bremsstange an dem ersten Element schwenkbar angeordnet. Diese Anordnung ist für gegenüber einem ersten Element zu verschwenkende zweite Elemente eine gut geeignete Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
In einer anderen vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist das zweite Element gegenüber dem ersten Element im Wesentlichen linear verfahrbar angeordnet. Diese Anordnung ist für gegenüber einem ersten Element zu verschiebende Elemente, z. B. Schiebetüren und dergl. die probate Lösung und eine sehr zweckmäßige Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
In wieder einer anderen vorteilhaften Ausbildung der Erfindung weist die Bremseinrichtung der Vorrichtung eine per Magnetkraft gesteuerte Klemmeinrichtung für die Bremsstange auf. Diese erfindungsgemäße Anordnung lässt sich vorteilhafterweise sehr platzsparend realisieren und ermöglicht einen Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung nahezu ohne nennenswerte Bewegungen der betroffenen Bauteile.
In noch einer anderen vorteilhaften Ausbildung der Erfindung weist die Klemmeinrichtung zwei die Bremsstange zwischen sich steuerbar klemmende Bremsblöcke auf, welche sich jeweils über Federn, insbesondere Tellerfedern in der Bremseinrichtung abstützen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung weist die Bremseinrichtung wenigstens zwei Elektromagneten auf, mittels welcher die Bremsblöcke gegen die Tellerfedern von der Bremsstange weggezogen und die Klemmkraft der Bremsblöcke gegen die Bremsstange verringert werden können, wobei die elektrisch aktivierbaren Elektromagneten zu in der Bremseinrichtung angeordneten Magnetgegenstücken gezogen werden. Der erfindungsgemäße Einsatz von Elektromagneten für die Klemmung der Bremsstange zwischen sich ermöglicht eine platzsparende Bauweise bei ebenso minimalen Bewegungen im Bereich der Bremseinrichtung im Betrieb.
In noch einer anderen vorteilhaften Ausbildung der Erfindung sind die Magnetgegenstücke als in der Bremseinrichtung fixierte Elektromagneten ausgebildet.
In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung sind die Magnetgegenstücke als in der Bremseinrichtung fixierte Permanentmagneten ausgebildet.
Der Vorteil dieser beiden Lösungen - a) in der Bremseinrichtung fixierter Elektromagnet oder b) in der Bremseinrichtung fixierter Permanentmagnet, z. B in Form eines Ferromagneten, in welchem ein Permanentmagnet eingelassen ist, - besteht darin, dass sich mit beiden bei gegenpoliger Schaltung des zweiten Elektromagneten eine Abstoßungskraft und damit sehr hohe Haltekraft für Notfall-Türbremsfunktionen (siehe unten) realisieren lässt.
In wieder einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung weist die Klemmeinrichtung der Bremseinrichtung nur einen beweglich steuerbaren, die Bremsstange klemmenden Bremsblock auf, welcher sich über wenigstens eine Feder, insbesondere Tellerfeder in der Bremseinrichtung abstützt und die Bremsstange gegen einen in der Bremseinrichtung starr montierten Klemmblock drückt. Bei dieser vorteilhafterweise recht einfachen erfindungsgemäßen Variante ist es möglich, die zur Bremsung erforderlichen Kräfte von nur einem beweglichen steuerbaren Bremsblock gegen die Bremsstange zu leiten und diese erfindungsgemäß zu bremsen bzw. zu entbremsen, wobei die individuellen Dimensionierungen der einzelnen Bauteile ohne großen Aufwand den jeweiligen Anforderungen gemäß angepasst werden können.
In einer besonders wichtigen vorteilhaften Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind das erste Element eine Fahrzeugkarosserie und das daran bewegbar angeordnete zweite Element eine Fahrzeugtüre. Diese kann nun eine schwenkbare Fahrzeugtüre oder eine entsprechende Schiebetüre sein. Ebenso ist der vorteilhafte Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Bereich einer Heckklappe eines Fahrzeugs möglich.
Erfindungsgemäß ist ein Austausch der Bremseinrichtung und der Bremsstange denkbar. Wie oben beschrieben wurde sind die Bremseinrichtung am zweiten Element und die Bremsstange am ersten Element angeordnet. Ebenso kann die Bremseinrichtung am ersten Element angeordnet sein, wobei die Bremsstange dann am zweiten Element angelenkt und in der Bremseinrichtung klemmbar/lösbar bzw. arretierbar angeordnet ist.
Die Aufgabe wird weiter gelöst mit einem Verfahren gemäß Anspruch 11, nämlich einem Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei zunächst ruhendem zweiten Element, das durch folgende Schritte gekennzeichnet ist: a) In-Bewegung-setzen des zweiten Elementes gegenüber dem ersten Element durch Kraftausüben auf das zweite Element, b) Erkennen der Bewegung des zweiten Elements mittels Sensor, Ermitteln und Senden eines entsprechenden Signals vom Sensor an die elektronische Regeleinrichtung, c) Erzeugen und Senden eines dem Signal entsprechenden Stromsignals an die Bremseinrichtung zur Reduzierung der Bremskraft auf die Bremsstange, d) Fortgesetztes Bewegen des Elements. Wie oben bereits im Zusammenhang mit der Beschreibung der Vorteile der erfindungsgemäßen Anordnung ausgeführt ergeben sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren analog entsprechende Vorteile. Hervorzuheben sind der minimale zu erbringende Kraftaufwand für ein In-Bewegung-setzen des Elements und die Tatsache, dass sich das Element nur - kontrolliert - bewegt, wenn dies durch eine die Kraft ausübende Bedienungsperson ausdrücklich und individuell initiiert wird. Darüber hinaus kann die elektronische Regeleinrichtung vorteilhafterweise derart "intelligent" ausgerüstet sein, dass sie definierte außergewöhnliche Bewegungsmuster, z. B. eine Stoßbewegung aufgrund einer Windbö, anders behandelt als eine "reguläre" Türöffnungsbewegung, und z. B. durch eine übergeordnete Gegenregelung beherrscht, um Unfälle zu vermeiden. Auch weitere Daten, z. B. zu Zustand, Lage und Eigenbeschleunigung des Grundkörpers und/oder des Elements können die elektronische Regeleinrichtung vorteilhafterweise selbstständig beeinflussen, um z. B. Gefahrensituationen entgegenzusteuern.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einem Verfahren gemäß Anspruch 12, nämlich einem Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei in Bewegung befindlichem zweiten Element, das durch folgende Schritte gekennzeichnet ist: a) Verringern der auf das zweite Element ausgeübten Kraft, b) Erkennen der verzögerten Bewegung des zweiten Elements mittels Sensor und Senden eines entsprechenden Signals vom Sensor an die Regeleinrichtung, c) Erzeugen und Senden eines dem Signal entsprechenden Stromsignals an die Bremseinrichtung zur Erhöhung der Bremskraft auf die Bremsstange, d) Fortgesetztes Abbremsen des Elements. Analog zum oben beschriebenen vorteilhaften erfindungsgemäßen Verfahren beschreibt dieses Verfahren die Schritte bei einem in Bewegung befindlichen Element, welches erfindungsgemäß gebremst wird. Die logische Vorgehens- und Funktionsweise ist die zur o. g. gleiche. Entsprechend der hier verwendeten Terminologie wird eine Verzögerung evtl. auch als (negative) Beschleunigung bezeichnet.
Eine stufenlose Bewegungsregelung eines zweiten Elementes gegenüber einem ersten Element kann erfindungsgemäß elektronisch gesteuert werden. Im Ruhezustand, also wenn kein Strom fließt, wirkt die volle Bremskraft auf die Bremsstange. Den Unteransprüchen, der Zeichnung und der Beschreibung sind weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung zu entnehmen. Diese wird im Folgenden zum besseren Verständnis anhand von Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme einer Zeichnung kurz beschrieben.

Fig. 1 zeigt schematisch ein erstes Beispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung mit einem an einem ersten Element bewegbar bzw. schwenkbar angeordneten zweiten Element.
Fig. 2 zeigt schematisch ein zweites Beispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung mit einem gegenüber einem ersten Element bewegbar, im Wesentlichen linear verfahrbar angeordneten zweiten Element.
Fig. 3 zeigt schematisch ein drittes Beispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung analog zu der Anordnung von Fig. 1, adaptiert auf ein Fahrzeug.
Fig. 4 zeigt schematisch in Draufsicht ein erstes Beispiel einer Bremseinrichtung in Einzelteilen mit einer Bremsstange gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung im Teilschnitt.
Fig. 4a zeigt schematisch in Draufsicht ein zweites Beispiel einer Bremseinrichtung in Einzelteilen mit einer Bremsstange gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung im Teilschnitt.
Fig. 4b zeigt schematisch in Draufsicht ein drittes Beispiel einer Bremseinrichtung in Einzelteilen mit einer Bremsstange gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung im Teilschnitt.
Fig. 4c zeigt schematisch in Draufsicht ein viertes Beispiel einer Bremseinrichtung in Einzelteilen mit einer Bremsstange gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung im Teilschnitt.
Fig. 5 zeigt schematisch in perspektivischer Ansicht eine beispielhafte Ausbildung einer Bremseinrichtung mit Bremsstange bereit zum Einbau in einem Fahrzeug.
Fig. 6 zeigt schematisch ein Diagramm zum Wirkprinzip der Bremswirkung der Bremseinrichtung auf die Bremsstange.
Fig. 7 zeigt schematisch in Draufsicht Teile der Bremseinrichtung mit Bremsstange im Teilschnitt.
Fig. 8 zeigt schematisch ein Fließschema zur Funktionsweise der Erfindung.
Zur Vereinfachung werden identische oder funktionsgleiche Gegenstände in der folgenden Beschreibung mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem ersten Element 10 , an welchem in einem Punkt A ein bewegbar angeordnetes zweites Element 20 , beispielweise über ein Drehgelenk zu erkennen ist, welches gemäß dem Doppelpfeil R zum ersten Element 10 hin und von diesem weg gedreht werden kann. An dem zweiten Element 20 ist eine (in Fig. 1) als dicker schwarzer Punkt gezeichnete regelbare Bremseinrichtung 30 angebracht, mit welcher eine damit kommunizierende und mechanisch verschiebbar gekoppelte Bremsstange 2 verbunden ist, welche wiederum auch mit dem ersten Element 10 in einem Punkt B drehbar gekoppelt ist. An dem zweiten Element 20 ist beispielhaft ein Beschleunigungssensor 40 angebracht, welcher über eine (nicht gezeigte) Leitung oder über Funk Beschleunigungssignale an eine elektronische am ersten Element 10 angeordnete Regeleinrichtung 50 zur Regelung der Bremskraft der Bremseinrichtung 30 auf die Bremsstange 2 aufgrund von den Signalen des Beschleunigungssensors 40 geben kann. Die genannte Regeleinrichtung 50 könnte alternativ auch am zweiten Element 20 angeordnet sein.
Die Vorrichtung gemäß den Fig. 1 bis Fig. 3 werden beispielhaft mit einem Beschleunigungssensor ausgerüstet beschrieben. Wie oben bereits angemerkt können erfindungsgemäß jedoch als Sensoren neben kapazitiv arbeitenden Beschleunigungssensoren auch optisch arbeitende Bewegungssensoren, Kraftsensoren (Piezoprinzip) oder Hallsensoren zur Bewegungsmessung eingesetzt werden. Hierbei kann ein Sensor auch derart ausgebildet sein, dass - wo zweckmäßig - Elemente von ihm am ersten und am zweiten Element angeordnet sind.
Fig. 2 zeigt ein weiteres Beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem ersten Element 210 , an welchem in Punkten A ein beispielweise über eine Schiebeschiene linear verschiebbar angeordnetes zweites Element 220 , beispielweise über eine Schiebeschiene 211 zu erkennen ist. Das zweite Element 220 kann gemäß dem Doppelpfeil T an dem ersten Element 210 entlang linear verschoben werden. Eine (abgebrochen dargestellte) Bremsstange 2 ist im Punkt B am ersten Element 210 angebracht und mit der Bremseinrichtung 30 verschiebbar gekoppelt. Weitere Bauteile wie Bremseinrichtung 30 , beispielhafter Beschleunigungssensor 40 und Regeleinrichtung 50 sind analog zur Ausbildung gemäß Fig. 1 mit analoger Funktion ausgebildet und angeordnet.
In Fig. 3 wird nun eine Adaption der erfindungsgemäßen Anordnung auf ein Fahrzeug 110 und eine Türe 120 des Fahrzeugs 110 dargestellt, wobei jeweils die aus Fig. 1 bekannten einzelnen Bauteile vom ersten Element 10 und vom zweiten Element 20 und deren Funktion als im Fahrzeug 110 und in der Türe 120 untergebracht zu verstehen sind (10 => 110 und 20 => 120).
Fig. 4 zeigt schematisch eine beispielhafte Bremseinrichtung 30 der erfindungsgemäßen Anordnung im Schnitt in Draufsicht, wobei die einzelnen Bauteile nur schematisch angedeutet sind. Wir erkennen ein Gehäuse 1 , welches von einer abgebrochen dargestellten Bremsstange 2 durchdrungen wird. Die Bremsstange 2 wird in einer Klemmeinrichtung 9 von zwei Bremsblöcken 8 geklemmt, welche in Bremsblockhaltern 7 gelagert sind, welche wiederum auf Tellerfedern 4 aufgesattelt sind. Die Tellerfedern 4 sitzen auf Stützhülsen 3 , die sich im Gehäuse 1 - wie gezeigt - abstützen. Die Bremsblockhalter 7 sind an Elektromagneten 6 befestigt, welche, wenn elektrisch aktiviert, zu im Gehäuse 1 fest verankerten Magnetgegenstücken 5 angezogen werden können. In diesem Fall wird die Klemmung der Bremsblöcke 8 auf die Bremsstange 2 im dem Maß verringert, in dem die Elektromagneten 6 zu den Magnetgegenstücken 5 gezogen werden (siehe auch Fig. 6 und Fig. 7).
Die in Fig. 4a gezeigte schematische beispielhafte Bremseinrichtung 301 einer alternativen erfindungsgemäßen Anordnung ist eine Abwandlung zur in Fig. 4 dargestellten Variante, wobei lediglich die Magnetgegenstücke 5 von Fig. 4 durch Elektromagneten 901 ersetzt sind. Die weiteren Bauteile und deren oben beschriebene Funktion sind im Wesentlichen gleich denen des in Fig. 4 gezeigten Beispiels.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung einer Bremseinrichtung 309 gemäß Fig. 4b sind gegenüber der in Fig. 4a gezeigten Variante lediglich die Elektromagneten 901 von Fig. 4b durch Permanentmagneten 909 ersetzt, welche beispielsweise über ferromagnetische Halterungen 59 fest im Gehäuse 1 verankert sind. Die weiteren Bauteile und deren oben beschriebene Funktion sind im Wesentlichen gleich denen der in Fig. 4 und Fig. 4a gezeigten Beispiele.
In Fig. 4c wird nun im Gegensatz zu den in den Fig. 4, Fig. 4a, Fig. 4b sowie Fig. 7 beschriebenen Beispielen eine unsymmetrische Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt. Auf der Basis der Variante gemäß Fig. 4b - die obere Hälfte der Bremseinrichtung 388 der Fig. 4c ist identisch mit der oberen Hälfte der Fig. 4b - wird eine vereinfachte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung skizziert, bei welcher der untere Klemmblock 88 gehäusefest montiert ist. Die untere Hälfte der Vorrichtung ist im Wesentlichen starr. Nur durch die Vergrößerung bzw. Verringerung der Bremskraft des Bremsblocks 8 (der oberen Hälfte der Klemmeinrichtung 98) gegen die Bremsstange 2 - und damit gegen den Klemmblock 88 - kommt es zu einer Bremsung bzw. Lösung der Bremsung. Der Bremsblock 8 an sich bewegt sich nicht. Beim Bremsen vom Bremsblock 8 auf die Bremsstange 2 eventuell ausgeübte geringfügige Querkräfte können vernachlässigt werden.
Es ist zu beachten, dass die in Fig. 4c beschriebene unsymmetrische Variante auch bei den Ausbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß den Fig. 4, Fig. 4a, Fig. 4b und Fig. 7 einsetzbar ist. Bei diesen unsymmetrischen Varianten sind natürlich die zur Bremsung erforderlichen Kräfte von nur einem Elektromagneten einzuleiten. Die hier skizzierten Vorrichtungen - dies gilt für alle Figuren der vorliegenden Beschreibung - sind nicht maßstäblich zu nehmen, sondern nur qualitativ. Selbstverständlich sind die jeweiligen Dimensionierungen den jeweiligen Anforderungen gemäß anzupassen.
In Fig. 5 ist ebenso vereinfacht dargestellt die Bremseinrichtung 30 mit Gehäuse 1 und dort hindurch geführter Bremsstange 2 zu erkennen, wie sie in einer Fahrzeugtüre 120 eines Fahrzeugs 110 (Fig. 3) untergebracht werden kann. Das (in Fig. 5) linke Ende der Bremsstange 2 wird hierbei über die dort gezeigte Öse 12 im Anlenkpunkt A des Fahrzeugs 110 gelenkig gelagert. Die Bremsstange 2 durchdringt, wie in Fig. 5 gezeigt, in ihrem Verlauf das in der Fahrzeugtüre 120 angeordnete Gehäuse 1 der Bremseinrichtung 30 und wird beim Öffnen und Schließen der Fahrzeugtüre 120 gemäß dem Doppelpfeil C bewegt.
Fig. 6 zeigt die beim Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung wirkenden Kräfte bzw. in Verbindung mit der Darstellung von Fig. 7 das Wirkprinzip der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Gemäß der Gleichung FBremskraft(FB) = FFeder(FF) - FMagnet(FM) sinkt bei ansteigender Magnetkraft FM und konstanter Federkraft FF der Tellerfeder die Bremskraft FB und umgekehrt. Die entsprechenden Kraftverläufe sind in Fig. 7 bildlich an einem Ausschnitt des Gehäuses 1 sinngemäß gezeigt. Besonders vorteilhaft ist hierbei, dass sich die Bauteile nicht bewegen. Es wird nur die Reibkraft verändert. Im Ruhezustand wird kein Strom benötigt. Die Fahrzeugtüre lässt sich auch ohne Strom stufenlos bewegen.
Fig. 8 schließlich gibt einen Überblick über die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß der Ausbildung nach Fig. 3 im Betrieb: I: Von einem Nutzer N wird eine Kraft auf die Türe ausgeübt und die Türe in Bewegung gesetzt: TB. II: Auch andere Umwelteinflüsse UWE wie z. B. Wind, Hanglage etc. können die Türbewegung TB beeinflussen. III: Die Sensorik SEN der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfasst den Bewegungsablauf. IV: Die Steuerung STE erhält die Sensorinformation und rechnet diese in Bremssignale für das Bremsmodul BM um. V: Das Bremsmodul BM erzeugt eine Bremskraft auf die Bremsstange BS. VI: Bremsen auf die Bremsstange BS resultiert in einer Bremswirkung auf die Türe 120 , die der Nutzer N spürt. VII: Weitere Fahrzeugsensorik WFS kann - evtl. unabhängig von der erfindungsgemäßen Vorrichtung - Umwelteinflüsse wahrnehmen. VIII: Die Umweltsensorsignale können von der Steuerung in Bremssignale umgerechnet werden.
Im Folgenden soll noch ein Beispiel eines Bewegungsvorganges geschildert werden.
Vorgangsart: Die Tür wird vom Nutzer langsam geöffnet und kurz vor einem Hindernis angehalten und durch eine Bremseinrichtung gemäß der Erfindung gebremst:

Der Nutzer bringt Kraft auf die Türe auf.
Die Nutzerkraft übersteigt die konstante Kraft der Feder.
Die Tür setzt sich in Bewegung.
Der Beschleunigungssensor erkennt eine Bewegung und sendet eine entsprechende Information an die Steuerung.
Die Steuerung analysiert und erkennt ein Bewegungsmuster und wählt eine passende Bremswirkung.
Die Steuerung erzeugt ein passendes Stromsignal für die Elektromagneten.
Die Elektromagnete wirken der Federkraft entgegen.
Die Bremskraft wird sanft reduziert.
Keine bzw. eine stark reduzierte Bremskraft wirkt mehr auf die Tür mit der Folge, dass die Türbewegung leichtgängig ist.
Der Nutzer hält die Tür kurz vor einem Hindernis an.
Der Beschleunigungssensor erkennt das Anhalten der Tür.
Die Steuerung reduziert die Kraft der Elektromagneten und erhöht damit die Bremskraft.

Claims

Vorrichtung zum Regeln der Bewegung eines gegenüber einem ersten Element (10) bewegbar angeordneten zweiten Elementes (20), wobei die Vorrichtung folgende Merkmale aufweist:
a) eine am zweiten Element (20) angeordnete regelbare Bremseinrichtung (30),

b) eine mit der Bremseinrichtung (30) kommunizierende damit mechanisch gekoppelte Bremsstange (2), welche auch mit dem ersten Element (10) gekoppelt ist,

c) einen am ersten und/oder am zweiten Element (10, 20) angeordneten Sensor (40),

d) eine elektronische Regeleinrichtung (50) zur Regelung der Bremskraft der Bremseinrichtung (30) auf die Bremsstange (2) aufgrund von Signalen des Sensors (40),

e) eine per Magnetkraft gesteuerte Klemmeinrichtung (9) für die Bremsstange (2),

f) wobei die Klemmeinrichtung (9) zwei die Bremsstange (2) zwischen sich steuerbar klemmende Bremsblöcke (8) aufweist, welche sich jeweils über Tellerfedern (4) in der Bremseinrichtung (30) abstützen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Element (20) und die Bremsstange (2) an dem ersten Element (10) schwenkbar angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Element (20) gegenüber dem ersten Element (10) im Wesentlichen linear verfahrbar angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (30) wenigstens zwei Elektromagneten (6) aufweist, mittels welcher die Bremsblöcke (8) gegen die Tellerfedern (4) von der Bremsstange (2) weggezogen und die Klemmkraft der Bremsblöcke (8) gegen die Bremsstange (2) verringert werden kann, wobei die elektrisch aktivierten Elektromagneten (6) zu in der Bremseinrichtung (30) angeordneten Magnetgegenstücken (5) gezogen werden.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetgegenstücke als in der Bremseinrichtung (301) fixierte Elektromagneten (901) ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetgegenstücke als Ferromagneten ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetgegenstücke als in der Bremseinrichtung (309) fixierte, vorzugsweise in Ferromagneten eingelassene, Permanentmagneten (909) ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtung (98) der Bremseinrichtung (388) einen die Bremsstange (2) steuerbar klemmenden Bremsblock (8) aufweist, welcher sich über wenigstens eine Tellerfeder (4) in der Bremseinrichtung (388) abstützt und einen in der Bremseinrichtung (388) starr montierten Klemmblock (88) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (388) einen Elektromagneten (6) aufweist, mittels welchem der diesem zugeordnete Bremsblock (8) gegen die Tellerfeder (4) von der Bremsstange (2) weggezogen und die Klemmkraft von Bremsblock (8) und Klemmblock (88) gegen die Bremsstange (2) verringert werden kann, wobei der elektrisch aktivierte Elektromagnet (6) zu einem in der Bremseinrichtung (388) angeordneten Magnetgegenstück (59) gezogen wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element eine Fahrzeugkarosserie (110) ist und das daran bewegbar angeordnete zweite Element eine Fahrzeugtüre (120) ist.
Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche bei zunächst ruhendem zweiten Element (20), gekennzeichnet durch folgende Schritte:
a) In Bewegung setzen des zweiten Elementes (20) gegenüber dem ersten Element (10) durch Kraftausüben auf das zweite Element (20),

b) Erkennen der Bewegung des zweiten Elementes (20) mittels Sensor (40), Ermitteln und Senden eines entsprechenden Signals (SB) vom Sensor (40) an die elektronische Regeleinrichtung (50),

c) Erzeugen und Senden eines dem Signal (SB) entsprechenden Stromsignals (SE) an die Bremseinrichtung (30) zur Reduzierung der Bremskraft auf die Bremsstange (2),

d) Fortgesetztes Bewegen des Elements (20).
Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche bei in Bewegung befindlichem zweiten Element (20), gekennzeichnet durch folgende Schritte:
a) Verringern der auf das zweite Element (20) ausgeübten Kraft,

b) Erkennen der Bewegung des zweiten Elementes (20) mittels Sensor (40) und Senden eines entsprechenden Signals (SV) vom Sensor (40) an die Regeleinrichtung (50),

c) Erzeugen und Senden eines dem Signal (SV) entsprechenden Stromsignals (SE) an die Bremseinrichtung (30) zur Erhöhung der Bremskraft auf die Bremsstange (2),

d) Fortgesetztes Abbremsen des Elements (20).