DE102009006206A1

DE102009006206A1 - Kinematisches Element für den Automobilinnenraum

Info

Publication number: DE102009006206A1
Application number: DE102009006206A
Authority: DE
Inventors: Falk Schaal
Original assignee: Fischer Automotive Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2009-01-27
Filing date: 2009-01-27
Publication date: 2010-07-29

Abstract

Die Erfindung betrifft ein kinematisches Element (1) für den Automobilinnenraum, insbesondere ein bewegliches Display (2) oder Ablagefach mit einem Deckel, wobei das kinematische Element (1) zwei Bauteile (3, 5) aufweist, die beweglich zueinander und über eine Feder (22) gekoppelt sind. Aufgabe der Erfindung ist, ein derartiges Element (1) flexibeler zu machen bezüglich der bewegten Gewichte, beispielsweise um unterschiedlich schwere Bildschirme, die verschwenkt werden sollen, mit der gleichen Feder (22) bewegen zu können. Die Erfindung schlägt vor, dass zumindest ein erstes der Bauteile (3) derart gestaltet ist, dass die Feder (22) in unterschiedlichen Spannzuständen montierbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein kinematisches Element für den Automobilinnenraum mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Im Innenraum von Automobilen ist der Einsatz kinematischer Elemente mehr und mehr üblich geworden. Derartige Elemente können beispielsweise Halter zum Halten von Getränkebehältern sein, die schubladenartig, teleskopartig oder in sonstiger Weise von einer Nichtgebrauchsstellung in eine Gebrauchsstellung gebracht werden können. Weiterhin kommen bewegliche Displays, Aufnahmen für Ein- bzw. Ausgabegeräte, Ascher sowie Halter für Brillen, Regenschirme, Kleidungsstücke usw. zum Einsatz. Daneben werden zahlreiche Ablagefächer, insbesondere mit einem beweglichen Deckel, verwendet. Bei vielen dieser kinematischen Elemente sind mindestens zwei Bauteile beweglich zueinander, und zwar insbesondere über eine Lagerung. Als Energiespeicher bzw. zur Unterstützung der Bewegung sind die Bauteile häufig über eine Feder gekoppelt. Zusätzlich kommen häufig auch Dämpfungselemente zum Einsatz.
Insbesondere bei Ablagefächern mit Deckel, aber auch bei sämtlichen anderen kinematischen Elementen kann es vorkommen, dass bei unterschiedlichen Dekorvarianten verschiedene Gewichte auf die bewegten Bauteile wirken. Entsprechend kommen beispielsweise für schwere, schwenkbare Deckel starke Federn zum Einsatz, damit diese entgegen der Schwerkraft bewegt werden können, während für leichte Deckel schwächere Federn zum Einsatz kommen, um die Bedienkräfte entgegen der Feder und die Geschwindigkeiten nicht zu groß werden zu lassen. Teilweise wird das Dekor selbst erst spät im Produktionsprozess angebracht, beispielsweise erst bei einem nachgelagerten Kunden. Der Deckelgrundkörper kann dabei variabel zur Aufnahme unterschiedlichster Dekore gestaltet sein. Trotzdem muss bereits mit dem Einbau der Feder die entsprechende Variante gebildet werden, was organisatorisch und logistisch aufwändig ist. Entsprechend ergibt sich die Problematik beispielsweise bei einem um eine horizontal verlaufende Achse schwenkbaren Display, wenn der bewegliche Träger des Anzeigegeräts unterschiedlich schwere Anzeigegeräte aufnehmen können soll.
Auch hier wird mit dem Einbau der Feder vorbestimmt, welches Anzeigegerät später am Träger des Displays montiert werden kann. Im Folgenden steht der Begriff Display für die Einheit aus elektronischem Anzeigegerät und den umgebenden mechanischen Bauteilen. Der Begriff Anzeigegerät umfasst sowohl reine Anzeigegeräte als auch sonstige Ein- und Ausgabegeräte.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, für derartige kinematische Elemente die Festlegung der Variante auf den spätmöglichsten Zeitpunkt der Produktion zu verschieben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Das erfindungsgemäße kinematische Element für den Automobilinnenraum weist mindestens zwei zueinander bewegliche Bauteile auf. Dabei handelt es sich beispielsweise um ein Gehäuse, das mit einem Deckel, einer Schublade, einem Displayträger, einem Haken, einer Aufnahmeschale oder dgl. kombiniert wird. Die Bauteile sind insbesondere zueinander geführt, beispielsweise durch eine Linearführung, ein Drehgelenk oder ein ebenes Getriebe mit Drehgelenken und einer Kulissensteuerung. Darüber hinaus sind die beiden Bauteile direkt oder über weitere Bauteile durch eine Feder miteinander gekoppelt. Erfindungsgemäß ist mindestens das eine Bauteil – im Folgenden als erstes Bauteil benannt – derart gestaltet, dass die Feder in unterschiedlichen Spannzuständen montierbar ist. So kommt es zur Bildung von Varianten für beispielsweise unterschiedlich schwere Deckel eines Ablagefachs gar nicht zum Einsatz unterschiedlich starker Federn, sondern es wird jeweils die gleiche Feder unterschiedlich stark vorgespannt. Insbesondere ist der Spannzustand im Laufe der Montage des kinematischen Elements noch veränderbar, so dass die Federkraft noch sehr spät im Laufe des Produktionsprozesses angepasst werden kann und somit die Variantenbildung erst sehr spät erfolgen muss.
Vorzugsweise weist das kinematische Element als Feder eine Schenkelfeder auf. Diese haben den Vorteil eines einfachen Aufbaus und dass sie gegenüber Druck- oder Zugfedern durch eine entsprechende Verlängerung der Schenkel auch bei großen Federkräften gut manuell montierbar sind. Sie kommen außerdem ohnehin häufig bei drehgelenkig miteinander verbundenen Bauteilen zum Einsatz. Grundsätzlich sind aber auch sämtliche andere Federarten denkbar, wobei Rollfedern mit einer Rückstellkraft, die nahezu konstant über den gesamten Spannweg bzw. in jedem Spannzustand ist, ungeeignet erscheinen.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das erste Bauteil eine Federaufnahme auf, die ein Ende der Feder aufnimmt. Die Federaufnahme ist selbst beweglich gegenüber dem restlichen Bauteil aber auch am ersten Bauteil in unterschiedlichen Stellungen festlegbar. Dies ermöglicht, dass das Ende der Feder, dass zum Einstellen unterschiedlicher Spannzustände betätigt wird, nicht unmittelbar betätigt werden muss, sondern lediglich von der Federaufnahme gehalten wird. Die Federaufnahme selbst kann dann so gestaltet werden, dass eine einfache Betätigung möglich ist. Dies betrifft die Größe der Kräfte oder Momente, die Dimension der gegebenenfalls von Hand zu greifenden Bauteile und den Vorgang der Festlegung des Spannzustandes an sich. Dieser Vorgang kann ein Einhaken, Einrasten, Verschweißen oder dergleichen sein.
Vorzugsweise weist die Federaufnahme einen Fortsatz auf, mit dem die Federaufnahme in unterschiedlichen Stellungen am ersten Bauteil festlegbar ist. Durch einen Fortsatz kann ein Hebel gebildet werden, der eine besonders einfache Handhabung ermöglicht. Dies bietet sich insbesondere bei starken Schenkelfedern zur Verringerung der Montagekräfte an, darüber hinaus aber auch bei Zug- oder Druckfedern. Der Fortsatz kann außerdem gut zur Bildung einer Möglichkeit zum Festlegen des Spannzustandes genutzt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das erste Bauteil mehrere Anschläge auf, die mit den unterschiedlichen Spannzuständen der Feder korrespondieren, wobei die Anschläge auf Zug oder Druck oder auch mit einem Drehmoment belastet sein können. Die Feder kann dadurch an verschiedenen Stellen, an denen die Anschläge gebildet sind, fixiert werden, wodurch sich beispielsweise die Länge oder der Verdrehwinkel und damit die Zugkraft bzw. das Drehmoment einstellen lässt. Damit lässt sich außerdem der Spannzustand optisch leicht überprüfen.
Um die Montage möglichst einfach zu halten und die Verstellmöglichkeit in einem Bereich anzuordnen, der für den späteren Benutzer nicht sichtbar ist, schlägt die Erfindung vor, dass das erste Bauteil ein Gehäuse ist.
An das zweite Bauteil sind vorzugsweise unterschiedlich schwere Funktionselemente anbringbar, wodurch dieses zweite Bauteil ebenfalls neutral bezüglich der Variantenbildung gestaltet ist. Es kann beispielsweise als Träger für Dekore aus unterschiedlichen Materialen oder für unterschiedliche elektronische Geräte dienen, wobei in diesem Fall die Dekore bzw. die elektronischen Geräte als Funktionselemente zu verstehen sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen:
1 das Ausführungsbeispiel in perspektivischer Darstellung; und
2 einen Ausschnitt des Ausführungsbeispiels in einer Schnittdarstellung.
Das in den Figuren dargestellte kinematische Element 1 ist ein bewegliches Display 2 wobei zur besseren Übersicht der Bildschirm nicht dargestellt ist. Das bewegliche Display 2 umfasst als erstes Bauteil 3 ein wannenartiges Gehäuse 4 sowie als zweites Bauteil 5 einen schwenkbar im Gehäuse 4 gelagerten Bildschirmträger 6. Das Gehäuse 4 weist in der dargestellten Einbauorientierung oben eine sich horizontal erstreckende, rechteckige Öffnung 7 mit einem umlaufenden Rand 8 als Blende auf. Die Schwenkachse A des Displays 2 verläuft horizontal entlang der Längserstreckung der Öffnung 7 etwas außermittig und etwas unterhalb des Randes 8. Der Bildschirmträger 6 weist eine Deckelplatte 9 auf, die in ihrer rechteckigen Geometrie im Wesentlichen der Öffnung 7 des Gehäuses 4 entspricht. An die Deckelplatte 9 schließen sich an den kurzen Enden jeweils dreieckige Seitenwände 10 an. An ihren einander zugewandten Innenseiten 11 weisen die Seitenwände 10 jeweils sockelartige Aufnahmen 12 mit Bohrungen 13 auf, an die ein Bildschirm angeschraubt werden kann. Die Bildschirmoberfläche ist einer Außenseite 14 der Deckelplatte 9 entgegengesetzt. Der Bildschirm stellt ein Funktionselement dar, denkbar wäre beispielsweise auch ein Tastenfeld, ein Spiegel oder dgl.
Im dargestellten offenen Zustand des beweglichen Displays 2 steht die Deckelplatte 9 in etwa senkrecht zur Öffnung 7. Dadurch ist der Bildschirm sichtbar. Zum Schließen kann die Deckelplatte 9 um die Schwenkachse A geschwenkt werden, bis die Deckelplatte 9 horizontal steht und die Öffnung 7 im Wesentlichen verschließt. Der Bildschirm ist in diesem Zustand im Gehäuse 4 verborgen.
Wie aus 2 deutlich wird, sind zur Lagerung des Bildschirmträgers 6 im Gehäuse 4 im Bereich der Schwenkachse A an den Seitenwänden 10 nach außen zu beiden Seiten stummelartige, hohlzylindrische Lagerfortsätze 15 angeordnet, die in korrespondierende Lagerbohrungen 16 im Gehäuse 4 eingreifen. Durch die Lagerfortsätze 15 hindurch ragt jeweils eine Federaufnahme 17. Diese hat einen zylinderstabförmigen Grundkörper 18, der im jeweiligen Lagerfortsatz 15 entsprechend der Schwenkachse A gelagert ist und den Lagerfortsatz 15 in beide Richtungen überragt. Auf der Seite des Gehäuses 4 ragt der Grundkörper 18 durch die Lagerbohrung 16 hindurch. An diesem gehäuseseitigen Ende 19 des Grundkörpers 18 steht radial ein hebelartiger Fortsatz 20 ab. Die Federaufnahme 17 ist als Teil des Gehäuses 4 zu verstehen. An dem gegenüberliegenden bildschirmträgerseitigen Ende 21 des Grundkörpers 18 nimmt die Federaufnahme 17 als Feder 22 eine Schenkelfeder 23 auf. Hierzu sind Wicklungen 24 der Schenkelfeder 23 hülsenartig über das bildschirmträgerseitige Ende 21 der Federaufnahme 17 gestülpt. Ein erstes freies Ende 24 der Schenkelfeder 23 liegt in einen Schlitz 26 ein, der das bildschirmträgerseitige Ende 21 der Federaufnahme 17 axial, mittig teilt. Ein zweites, deutlich längeres, freies Ende 27 der Schenkelfeder 23 liegt im Bereich der Aufnahme 12 am beweglichen Display an. Die Schenkelfeder 23 ist so vorgespannt, dass sie mit dem zweiten freien Ende 27 in Richtung Außenseite 14 der Deckelplatte 9 drückt. Das entsprechende Drehmoment wird über das erste freie Ende 24 der Schenkelfeder 23 auf die Federaufnahme 17 übertragen. Diese stützt sich mit dem äußeren Ende des Fortsatzes 20 an einem außen am Gehäuse 4 angeformten hakenförmigen ersten Anschlag 28 ab (siehe 1). Neben diesem ersten Anschlag 28 gibt es winkelversetzt in Bezug auf ein Verdrehen des Fortsatzes 20 um die Schwenkachse A einen zweiten Anschlag 29, in den der Fortsatz 20 alternativ eingehakt werden kann. Durch den Winkelversatz werden unterschiedliche Spannzustände der Schenkelfeder 23 erreicht. Da die Schenkelfeder 23 die Öffnungsbewegung des Bildschirmträgers 6 unterstützt, ergibt sich aus den unterschiedlichen Spannzuständen ein unterschiedliches Öffnungsmoment auf den Bildschirmträger 6. Dies ist vorteilhaft, da unterschiedlich schwere Bildschirme unterschiedliche Öffnungsmomente erfordern, damit die Bewegung stets einerseits selbsttätig erfolgt, andererseits aber auch nicht zu schnell.
Nicht dargestellt ist ein Verriegelungsmechanismus, mit dem der Bildschirmträger 6 in der geschlossenen Position gehalten wird. Hier kann auf bekannte Mechanismen zurück gegriffen werden. Beispielsweise ermöglicht eine Push-Push-Verriegelung, dass der Bildschirmträger 6 durch leichten Druck auf die Außenseite 14 geöffnet und durch einfaches Zudrücken entgegen der Kraft der Schenkelfeder 23 wieder geschlossen werden kann.

1: kinematisches Element
2: bewegliches Display
3: erstes Bauteil
4: Gehäuse
5: zweites Bauteil
6: Bildschirmträger
7: Öffnung
8: Rand
9: Deckelplatte
10: Seitenwand
11: Innenseite der Seitenwand 10
12: Aufnahme
13: Bohrung
14: Außenseite der Deckelplatte 9
15: Lagerfortsatz
16: Lagerbohrung
17: Federaufnahme
18: Grundkörper
19: gehäuseseitiges Ende des Grundkörpers 18 der Federaufnahme 17
20: Fortsatz
21: bildschirmträgerseitiges Ende des Grundkörpers 18 der Federaufnahme 17
22: Feder
23: Schenkelfeder
24: Wicklung der Schenkelfeder 23
25: erstes freies Ende der Schenkelfeder 23
26: Schlitz
27: zweites freies Ende der Schenkelfeder 23
28: erster Anschlag
29: zweiter Anschlag
A: Schwenkachse

Claims

Kinematisches Element (1) für den Automobilinnenraum, insbesondere bewegliches Display (2) oder Ablagefach mit einem Deckel, wobei das kinematische Element (1) zwei Bauteile (3, 5) aufweist, die beweglich zueinander und über eine Feder (22) gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein erstes der Bauteile (3) derart gestaltet ist, dass die Feder (22) in unterschiedlichen Spannzuständen montierbar ist.
Kinematisches Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (22) eine Schenkelfeder (23) ist.
Kinematisches Element nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (3) eine bewegliche Federaufnahme (17) zur Aufnahme eines ersten Endes (25) der Feder (22) aufweist und dass die Federaufnahme (17) in unterschiedlichen Stellungen am ersten Bauteil (3) festlegbar ist.
Kinematisches Element nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Federaufnahme (17) einen Fortsatz (20) aufweist, der in unterschiedlichen Stellungen am ersten Bauteil (3) festlegbar ist.
Kinematisches Element nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (3) mehrere Anschläge (28, 29) aufweist, die mit den unterschiedlichen Spannzuständen der Feder (22) korrespondieren.
Kinematisches Element nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (3) ein Gehäuse (4) ist.
Kinematisches Element nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem zweiten Bauteil (5) unterschiedlich schwere Funktionselemente anbringbar sind.