DE10029227A1

DE10029227A1 - Steuerbares Bremssystem

Info

Publication number: DE10029227A1
Application number: DE10029227A
Authority: DE
Inventors: Peter Jaenker
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Daimler AG
Priority date: 2000-06-14
Filing date: 2000-06-14
Publication date: 2001-12-20
Anticipated expiration: 2020-06-15
Also published as: DE10029227C2

Abstract

Ein steuerbares Bremssystem, insbesondere für ein Scharniersystem (10, 10') für die dreh- und bremsbare Befestigung einer Klappe (20, 20', 20'') und insbesondere einer Autotür an einer Struktur (30, 30', 30''), wird beschrieben. Sofern das Bremssystem für ein Scharniersystem (10, 10') verwendet wird, sind miteinander gekoppelte Sensormittel (50), Steuermittel (60) und Bremsmittel (70, 70', 70'') vorgesehen. Sensorsignale sind von den Steuermitteln (60) über die Bremsmittel (70, 70', 70'') in einer Bremswirkung auf eine Drehbewegung der Klappe (20, 20', 20'') umwandelbar. Die Bremsmittel (70, 70', 70'') weisen wenigstens zwei relativ zueinander bewegbare Bauteile (160 und 170 bzw. 310 und 320) auf. Die Relativbewegung ist durch eine Flüssigkeit (240 bzw. 370) hemmbar.

Description

Die Erfindung betrifft ein steuerbares Bremssystem, insbesondere für ein Scharniersystem für die dreh- und bremsbare Befestigung einer Klappe und insbesondere einer Autotür an einer Struktur. Sofern das Bremssystem für das Scharniersystem verwendet wird, weist dieses insbesondere miteinander gekoppelte Sensormittel, Steuermittel und Bremsmittel auf. Außerdem sind in diesem Fall die Sensorsignale von den Steuermitteln über die Bremsmittel in eine Bremswirkung auf eine Drehbewegung der Klappe umwandelbar.

Bremssysteme für Scharniersysteme werden insbesondere bei Autotüren benötigt, um Kollisionen mit Hindernissen beim Öffnen zu vermeiden oder um die Tür z. B. auch bei ab schüssiger Lage in einer Schwenkposition zu fixieren. Gleichwohl sind für solche Zwecke keine wirklich geeigneten Bremssysteme bekannt.

Die DE 41 19 579 A1 betrifft eine Vorrichtung zum Erfassen von Gegenständen im nicht direkt einsehbaren Sichtfeld eines Kraftfahrzeuges, mit einer berührungslos in das Sicht feld gerichteten Abstandsmeßvorrichtung und mit einer davon gesteuerten Einrichtung, wobei die Einrichtung eine Türbremse ist, die vor bzw. während der Bewegung der Tür bei Annäherung eines Gegenstandes an das Kraftfahrzeug aktivierbar ist. Die Türbremse selbst wird nicht näher beschrieben.

Die DE 44 O6 824 A1 schlägt vor, ein zum Lagern schwenkbarer Teile wie Türen, Klappsit ze, Abdeckungen usw. dienendes Scharnier mit schwenkhemmender Wirkung auszustat ten, indem die gegeneinander verschwenkbaren Teile des Scharniers mit zusammenwir kenden Keilflächenpaarungen versehen werden, die beim Verschwenken ein Verformen der betreffenden Scharnierteile bewirken. Diese Verformungsarbeit setze dem Schwenken einen Widerstand entgegen, der die freie Schwenkbarkeit unterbinde. Dadurch werde er reicht, daß das gelagerte Teil selbsttätig in beliebiger Schwenkstellung gehalten werde. Eine solche Lösung führt jedoch zu einem fest vorgegebenen Verhalten und somit zu man gelnder Variabilität des Scharniers.

Der DE 40 25 510 A1 ist schließlich ein steuerbarer Kraftwagentürfeststeller zur stufenlo sen und sicheren Festlegung der Tür in jeder beliebigen Öffnungslage zu entnehmen, bei welchem einem als starrer Türhaltestange ausgebildeten Türhalteglied als Halteeinrichtung eine einschaltbare, durch einen elektrischen Linearmotor, insbesondere durch eine elek tromagnetische und in Abhängigkeit von der Türbetätigung steuerbare Stelleinrichtung als Feststellvorrichtung zugeordnet ist. Dabei wird die Türhaltestange entweder durch ein Ma gnetfeld gehalten oder durch einen Bremskörper, welcher gegen die Stange gedrückt wird, gebremst. Eine solche Bremsvorrichtung mit elektrischem Linearmotor ist jedoch relativ aufwendig und in der Reaktionszeit zu langsam.

Die Erfindung hat die Aufgabe, ein verbessertes steuerbares Bremssystem, insbesondere für ein Scharniersystem für die dreh- und bremsbare Befestigung einer Klappe und insbe sondere einer Autotür an einer Struktur zur Verfügung zu stellen.

Sie erreicht dieses Ziel durch den Gegenstand des Anspruchs 1, also durch ein steuerba res Bremssystem, insbesondere für ein Scharniersystem für die dreh- und bremsbare Be festigung einer Klappe und insbesondere einer Autotür an einer Struktur. Sofern das Bremssystem für das Scharniersystem verwendet wird, weist dieses insbesondere mitein ander gekoppelte Sensormittel, Steuermittel und Bremsmittel auf. Außerdem sind in die sem Fall die Sensorsignale von den Steuermitteln über die Bremsmittel in eine Bremswir kung auf eine Drehbewegung der Klappe umwandelbar. Die Bremsmittel weisen wenig stens zwei relativ zueinander bewegbare Bauteile auf. Die Relativbewegung ist durch eine Flüssigkeit hemmbar.

Ein solches Bremssystem hat den Vorteil einer einfachen Bauweise und geringer Ver schleißanfälligkeit. Zugleich erlaubt es eine verbesserte Ansprechzeit. Hieraus resultiert bei Verwendung in einer beschriebenen Autotür mit Sensorik die Möglichkeit, Kollisionen beim Türöffnen wirkungsvoll zu verhindern, die Lackierung des eigenen Fahrzeugs wie auch von Fremdfahrzeugen zu schützen, die Tür kontrolliert in der Bewegung anzuhalten und zu fixieren, sowie beim Schließen gezielt abzubremsen. Zudem ist es möglich, die Bremskraft stufenlos zu steuern und somit die Autotür grundsätzlich an beliebigen Positio nen und mit flexibler Abbremsgeschwindigkeit anzuhalten. Dies kann vorteilhaft für detail lierte Bedienkonzepte unter Berücksichtigung von Ergonomieaspekten eingesetzt werden.

Die Ansprüche 2-17 betreffen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Insbesondere haben ein System nach Anspruch 5 den Vorteil einer besonders geringen Verschleißanfäl ligkeit und ein System nach Anspruch 14 den Vorteil einer besonders einfachen und zu gleich stabilen Konstruktion.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen und der beigefügten Zeichnung noch näher erläutert. In der Zeichnung sind:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Scharniersystems, in welches ein Aus führungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bremssystems integriert ist;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts aus einem Scharniersy stem, in welches ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brems systems integriert ist;

Fig. 3 ein Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bremssystems;

Fig. 4 ein weiterer Querschnitt durch das Ausführungsbeispiel aus Fig. 3;

Fig. 5 ein Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungs gemäßen Bremssystems;

Fig. 6 ein Längsschnitt durch das Ausführungsbeispiel aus Fig. 5;

Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts aus dem Ausführungsbei spiel aus Fig. 5 und 6; und

Fig. 8 eine schematische Darstellung von Details aus Fig. 7.

In Fig. 1 ist ein Scharniersystem 10 für die dreh- und bremsbare Befestigung einer Klappe 20 an einer Struktur 30 dargestellt. Die Klappe 20 ist um eine Drehachse 40 drehbar gela gert (angedeutet durch Pfeile P1 und P2).

Das Scharniersystem 10 weist miteinander gekoppelte Sensormittel 50, Steuermittel 60 und Bremsmittel 70 auf. Die Kopplung ist durch eine erste und eine zweite Kopplungslei tung 80 bzw. 90 angedeutet.

Die Sensormittel 50 können als Näherungsschalter mit Licht-, Ultraschall- und/oder Ra darreflektormitteln ausgebildet sein. Sie sind im dargestellten Beispiel - von der Struktur 30 aus gesehen - an der Außenseite der Klappe 20 an deren von der Drehachse 40 abge wandtem Ende angeordnet. Durch eine entsprechende Anordnung können beispielsweise beim Öffnen einer Autotür Hindernisse 120 wie parkende Autos oder Pfosten erkannt wer den, bevor die Tür dagegenstößt. Zusätzlich oder stattdessen können solche Sensormittel auch am rückwärtigen Ende 55 der Klappe 20 angeordnet sein (nicht dargestellt). Hier durch können im Beispiel der Autotür etwa von hinten heranbewegte Radfahrer vor einer möglichen Kollision erkannt werden.

Zusätzlich oder alternativ zu den Sensormitteln 50 können in einem (oder mehreren) Griff(en) 100 der Klappe 20 weitere Sensormittel integriert sein (nicht dargestellt). Auf diese Weise kann detektiert werden, ob ein Benutzer die Klappe 20 bewegen möchte oder nicht. Durch eine gestrichelt dargestellte Kopplungsleitung 110 ist angedeutet, daß in die sem Fall auch diese Sensormittel mit den Steuermitteln 60 und von dort aus über die zwei te Kopplungsleitung 90 mit den Bremsmitteln 70 gekoppelt sind.

Schließlich ist es zusätzlich oder alternativ noch möglich, Sensormittel zwischen der Struk tur 30 und der Klappe 20 anzubringen (nicht dargestellt). Diese Sensormittel können etwa als mechanischer Schalter ausgebildet sein. Hierdurch kann das Schließen der Klappe 20 zuvor detektiert werden.

Die Steuermittel 60 sind beispielsweise als (ein oder mehrere) programmierte(r) Mikro computer oder als entsprechende Festverdrahtung ausgebildet. Sie empfangen Signale der Sensormittel 50 oder der weiteren oder alternativen Sensormittel über die Kopp lungsleitungen 80 (und/oder 110 oder weitere, nicht dargestellte Kopplungsleitungen) und senden Steuerungssignale an die Bremsmittel 70 über die zweite Kopplungsleitung 90. Eine geeignete Logik sieht beispielsweise vor:

- die Bremsmittel 70 über Steuerungssignale zu aktivieren, wenn die Sensormittel 50 ein nahegelegenes Hindernis 120 oder die Sensormittel im Griff 100 ein Loslassen oder die Sensormittel am rückwärtigen Ende der Klappe 55 ein Hindernis 120 oder die Sensormittel zwischen der Struktur 30 und der Klappe 20 ein bevorstehendes Schließen der Klappe 20 signalisieren;
- die Bremsmittel 70 zu deaktivieren, solange kein Hindernis 120 oder Schließen der Klap pe 20 detektiert oder der Griff 20 betätigt wird;
- Konfliktregeln, wenn beispielsweise die Detektormittel am Griff 20 eine Betätigung der Klappe 20 und zugleich die Detektormittel 50 oder andere Detektormittel ein Hindernis oder ein Schließen der Klappe 20 signalisieren: in diesem Fall werden die Signale bzgl. des oder der Hindernisse 120 oder des Schließens der Klappe 20 vorrangig behandelt, d. h. trotz der zusätzlichen Signale am Griff 100 werden die Bremsmittel 70 aktiviert;
- zu berücksichtigen, ob die Klappe 20 geöffnet oder geschlossen wird und beispielsweise im Falle von Hindernissen 120 nur ein weiteres Öffnen, nicht aber ein Schließen der Klap pe 20 über die Bremsmittel 70 zu verhindern; und/oder
- unmittelbar vor dem Schließen der Klappe 20 unabhängig von den Signalen vom Griff 100 die Bremsmittel so zu betätigen, daß ein zu heftiges Schließen der Klappe 20 verhindert bzw. abgemildert wird.

Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus einem weiteren Scharniersystem 10', für die um eine Achse 40' dreh- und bremsbare Befestigung einer Klappe 20' an einer Struktur 30'. Dabei sind Bremsmittel 70' an der Struktur 30' angeordnet. Die Klappe 20' und die Bremsmittel 70' sind über eine Zahnübersetzung 130 miteinander gekoppelt. Zu diesem Zweck weist die Klappe 20' im Bereich der Drehachse 40' einen ausgezahnten Bereich 140 auf, welcher in ein Zahnrad 150 greift. Das Zahnrad 150 sitzt auf einem Drehkolben (nicht dargestellt), welcher an der Struktur 30' gelagert ist und auf welchen die Bremsmittel 70' einwirken. Ohne Einschränkung der Erfindung ist es aber auch möglich, die Bremsmittel 70' in die Klappe 20' zu integrieren.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bremssystems 70', welches etwa im Scharniersystem 10' aus Fig. 2 zur Verwendung kommt.

Das Zahnrad 150 ist hier in einer Seitenansicht dargestellt. Es sitzt auf einem nach außen im wesentlichen zylindrischen Drehkolben 160, welcher in einem hohlzylinderförmigen Gehäuse 170 zu diesem koaxial angeordnet und über zwei Lagerbereiche 180 und 190 drehbar gelagert ist. Infolgedessen ist es möglich, den Drehkolben 160 um eine Drehach se 200 zu drehen (angedeutet durch Pfeile P3 und P4). Zumal das hohlzylinderförmige Ge häuse 170 dabei nicht mitgedreht wird, resultiert hieraus eine Relativbewegung zwischen dem Drehkolben 160 und dem hohlzylinderförmigen Gehäuse 170.

Zwischen der Innenoberfläche 210 des hohlzylinderförmigen Gehäuses 170 und der Au ßenoberfläche 220 des Drehkolbens 160 ist außerhalb der Lagerbereiche 180 und 190 ein Spalt 230 vorgesehen. In diesem Spalt 230 befindet sich eine magnetorheologische Flüs sigkeit 240. Hierunter versteht man eine Flüssigkeit, die ohne Magnetfeld eine geringe Zähigkeit aufweist, in einem Magnetfeld aber zäh bzw. fest wird. Dabei ordnen sich magne tische Dipole längs der Magnetfeldlinien an. Magnetorheologische Flüssigkeiten und ihr Verhalten werden im einzelnen beispielsweise von D. Lampe et. al., MRF - Clutch-Design Considerations and Performance, und von J. D. Carlson, Low-Cost MR Fluid Devices, beide in: Conference Proceedings, Actuator 1998, Bremen, Juni 1998, beschrieben.

Die magnetorheologische Flüssigkeit 240 füllt entweder als solche den Spalt 230 oder ist in einer Matrix, d. h. in einem Vliesstoff oder Schwamm etc. gebunden. Die Spaltbreite liegt vorzugsweise in dem Größenordnungsbereich von 1 mm.

In dem Drehkolben 160 sind eine erste und eine zweite elektromagnetische Spule 250 und 260 integriert. Die Spulen 250 und 260 sind koaxial um den Drehkolben 160 gewickelt. Sie werden über nicht dargestellte Kontakte mit Strom versorgt.

Solange die Magnetspulen 250 und 260 ausgeschaltet sind, ist der Drehkolben 160 frei drehbar. Sobald die Spulen 250 und 260 eingeschaltet werden, entsteht das in Fig. 4 nä her dargestellte Magnetfeld. Hierdurch verfestigt sich die magnetorheologische Flüssigkeit 240 im Spalt 230 und hemmt bzw. verhindert Drehungen des Drehkolbens 160. Dabei kann durch die Einstellung der Stromstärke und damit des Magnetfeldes der Betrag des Bremsmomentes gesteuert werden.

Wie in Fig. 4 zu erkennen ist, verlaufen die Feldlinien zunächst im Inneren der Spulen 250 und 260 parallel bzw. antiparallel zur Drehachse 200 des Drehkolbens 160. Vor der ersten Spule 250, zwischen beiden Spulen 250 und 260 und hinter der zweiten Spule 260 weist der Drehkolben 160 erste, zweite und dritte Umleitelemente 270, 280 und 290 auf. Die Umleitelemente 270, 280 und 290 umgeben den Drehkolben 160 ringförmig und koaxial. Sie verjüngen sich in Richtung des Zentrums des Drehkolbens 160 und weiten sich somit vom Zentrum weg auf. Ihre Außenoberfläche formt die relevante Außenoberfläche 220 des Drehkolbens 160 in diesem Bereich. Der Zweck der Umleitelemente 270, 280 und 290 besteht darin, das zunächst zur Drehachse 200 des Drehkolbens 160 parallele bzw. anti parallele Magnetfeld zur Innenoberfläche 210 des hohlzylinderförmigen Gehäuses 170 hin- bzw. von dort wieder zurück in das Innere der Spulen 250 und 260 zu leiten und zugleich über die gesamte relevante Außenoberfläche 220 des Drehkolbens 160 möglichst gleich mäßig zu verteilen. Zudem durchsetzt das Magnetfeld die relevante Außenoberfläche 220 des Drehkolbens 160 sowie die Innenoberfläche 210 des hohlzylinderförmigen Gehäuses 170, und damit den Spalt 230 im wesentlichen senkrecht. Auf diese Weise wird die Bremswirkung durch die magnetorheologische Flüssigkeit 240 im Spalt 230 optimiert. Die Umleitelemente 270, 280 und 290 bestehen wie auch der Rest des Drehkolbens aus ei nem weichmagnetischem Material.

Zusätzlich können permanentmagnetische Elemente in den Magnetkreis 251 und 261 integriert werden, indem sie etwa - wie in Fig. 3 gestrichelt eingezeichnet - im Inneren der Spulen 250 bzw. 260 angeordnet werden. Hierdurch kann ein Bremsmoment voreingestellt werden, welches elektrisch gemindert oder vergrößert werden kann. Ersterer Effekt tritt ein, wenn man durch die Spulen eine antiparalleles Magnetfeld erzeugt; letzterer Effekt, wenn man ein paralleles Feld erzeugt.

Die Voreinstellung eines Magnetfeldes und damit einer Bremswirkung hat den Vorteil, daß etwa beim langen Offenhalten einer Tür Strom gespart werden kann. Denkbar ist es auch, die Steuerung des elektrischen Stromes mit Bewegungs- und/oder Kraftsensoren (nicht dargestellt) zu koppeln. Beispielsweise kann es wünschenswert sein, eine Tür zunächst in einer beliebigen Position geöffnet zu halten. Sofern hierfür das Permanentmagnetfeld nicht ausreicht und sich infolgedessen die Tür langsam in Bewegung setzt, könnte ein verstärkendes Magnetfeld zugeschaltet werden. Umgekehrt könnte es zweckmäßig sein, ein Schließen der Tür auch ohne Betätigen des Türgriffs zu ermöglichen, indem eine plötzliche Krafteinwirkung als Signal interpretiert wird, durch ein antiparalleles Zusatzfeld das Permanentmagnetfeld und damit die Bremswirkung auszuschalten.

Im Ergebnis können also im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und 4 zwei relativ zueinander bewegbare Bauteile, nämlich der Drehkolben 160 und das hohlzylinderförmige Gehäuse 170, durch eine Flüssigkeit, nämlich die magnetorheologische Flüssigkeit 240 in Ihrer Re lativbewegung gehemmt werden. Das Bremssystem wird dabei über die Steuermittel 60 gesteuert, indem die elektromagnetischen Spulen 250 und 260 je nach Bedarf ein- und ausgeschaltet werden. Genauer gesagt werden, wann immer die Auswertung der Sensor signale eine Bremssituation ergibt, die Spulen 250 und 260 über die Steuermittel 60 ein geschaltet.

Anstelle der beiden Spulen 250 und 260 reicht es ferner grundsätzlich aus, nur eine Spule zu verwenden. Umgekehrt ist auch eine höhere Anzahl von Spulen möglich. Letztlich kommt es stets nur darauf an, einen für die konkrete Anwendung geeigneten Feldverlauf zu erzeugen. Bei längeren Drehkolben 160 sind hier regelmäßig mehrere Spulen vorteil haft, zwischen, vor und hinter welchen jeweils Umleitelemente 270, 280 und 290 ange ordnet sind, um eine gleichmäßige Feldverteilung zu gewährleisten. Bei kürzeren Drehkol ben 160 reicht eher schon eine Spule aus.

Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel eines erfindungsge mäßen Bremssystems. Hier ist eine Klappe 20" an einem Kolben 300 um eine Achse 40" drehbar gelagert. Der Kolben 300 ist mit einer Struktur 30" fest verbunden und durchsetzt in seiner Längsrichtung eine Kammer 310, welche im Querschnitt im wesentlichen die Gestalt eines Kreisstückes hat und ebenfalls mit der Struktur 30" fest verbunden ist, dicht beim Kreismittelpunkt. Mit der Klappe 20" ist im Inneren der Kammer 310 ein Flügel 320 fest verbunden, welcher zusammen mit der Klappe 20" um den Kolben 300 schwenkbar ist und die Kammer 310 in zwei Teile teilt. Der Flügel 320 kann somit nur zwischen den im Kammerquerschnitt radial verlaufenden Kammerwänden um die Achse 40" hin- und her geschwenkt werden. Entsprechend kann auch die mit dem Flügel 320 fest verbundene Klappe 20" nur um den gleichen Winkel hin- und hergeschwenkt werden.

Die Kammer 310 ist mit einer Flüssigkeit 370 gefüllt. Der Flügel 320 schließt durch eine geeignete Formgebung oder mit Hilfe von Dichtungsmitteln 325 mit den Kammerwänden derart ab, daß dazwischen im wesentlichen keine Flüssigkeit hindurchgelangen kann. Der Flügel 320 weist jedoch zwei mit Ventilen 350 bzw. 360 gekoppelte Durchlaßöffnungen 330 und 340 auf, so daß die Flüssigkeit 370 bei wenigstens einem geöffneten Ventil 350, 360 von einem Teil der Kammer 310 in den anderen Teil strömen kann. Infolgedessen können der Flügel 320 und damit auch die Klappe 20" nur verschwenkt werden, wenn we nigstens eines der Ventile 350 oder 360 geöffnet ist. Andernfalls wird eine Schwenkbewe gung durch die Flüssigkeit 370 gehemmt bzw. verhindert. Um dies zu verdeutlichen, ist in Fig. 6 noch ein Längsschnitt durch die beschriebene Kammer 310 dargestellt.

Grundsätzlich wäre es ausreichend, nur eine Durchlaßöffnung 330 und ein steuerbares Ventil 350 zu verwenden. Die Klappe 20" könnte dann in beiden Richtungen immer nur dann bewegt werden, wenn das steuerbare Ventil 350 geöffnet wäre. Insbesondere bei der Verwendung für eine Autotür dient die Bremsfunktion jedoch vorrangig dem Ziel, eine Kol lision der Tür mit Hindernissen 120 beim Öffnen zu vermeiden. Umgekehrt soll es aber möglich sein, die Tür ohne Behinderung durch eine Bremse wieder schließen zu können. Hierfür ist es zweckmäßig, neben dem steuerbaren Ventil 350 noch ein einfaches Rück schlagventil 360 vorzusehen, welches in einer Bewegungsrichtung stets öffnet und in der anderen Richtung stets blockiert.

In Fig. 7 sind die bevorzugt verwendeten Ventile 350 und 360 genauer dargestellt. Dabei weist das Rückschlagventil 360 keine Besonderheiten auf. Sein Aufbau ist daher nur durch eine schematische Darstellung mit Feder 362, Kugel 364 und Öffnung 366 angedeutet.

Das steuerbare Ventil 350 kann auf verschiedene Weise realisiert werden. Ganz allgemein kann ein "klassisches" Ventil verwendet werden, welches über elektrische Aktuatoren ge öffnet und geschlossen wird. Ein solches Ventil hat den Vorteil, daß es grundsätzlich für beliebige Flüssigkeiten 370 geeignet ist. Bevorzugt wird jedoch eine magnetorheologische Flüssigkeit 370 verwendet. Hierdurch ist es möglich, das steuerbare Ventil 350 durch ei nen Elektromagneten 352 und geeignete Umleitelemente 354 und 35b um und in der Durchlaßöffnung 330 zu realisieren. Liegt kein Magnetfeld an, so kann die magnetorheolo gische Flüssigkeit die Durchlaßöffnung 330 ungehindert durchströmen. Wird jedoch ein Magnetfeld angelegt, so wird die magnetorheologische Flüssigkeit lokal verdickt und im Durchfluß gehemmt bzw. daran gehindert. Der Verlauf des Magnetfeldes in diesem Bei spiel ist in Fig. 8 noch näher dargestellt.

Die geschilderten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienen ausschließlich dem besseren Verständnis. Es ist zu verstehen, daß jede anderer geeignete Ausführungs form ebenfalls von der Erfindung erfaßt ist.

Bezugszeichenliste

P1-P4 Pfeile

10

,

10

' Scharniersystem

20

,

20

',

20

" Klappe

30

,

30

',

30

" Struktur

40

,

40

',

40

" Drehachse

50

Sensormittel

55

rückwärtiges Ende der Klappe

20

60

Steuermittel

70

,

70

',

70

" Bremsmittel

80

,

90

erste und zweite Kopplungsleitung

100

Griff der Klappe

20

110

gestrichelte Kopplungsleitung

120

Hindernis

130

Zahnübersetzung

140

ausgezahnter Bereich

150

Zahnrad

160

Drehkolben

170

hohlzylinderförmiges Gehäuse

180

,

190

Lagerbereiche

200

Drehachse

210

Innenoberfläche des hohlzylinderförmigen Gehäuses

170

220

Außenoberfläche des Drehkolbens

160

230

Spalt

240

magnetorheologische Flüssigkeit

250

,

260

erste und zweite elektromagnetische Spule

251

,

261

erster und zweiter Permanentmagnet

270

,

280

,

290

erste, zweite und dritte Umleitelemente

300

Drehkolben

310

Kammer

320

Flügel

325

Dichtungsmittel

330

,

340

Durchlaßöffnungen

350

steuerbares Ventil

352

Elektromagnet

354

,

356

Umleitelemente

360

Rückschlagventil

362

Feder

364

Kugel

366

Öffnung

370

Flüssigkeit

Claims

1. Steuerbares Bremssystem, insbesondere für ein Scharniersystem (10, 10') für die dreh- und bremsbare Befestigung einer Klappe (20, 20', 20") insbesondere einer Autotür an einer Struktur (30, 30', 30"), bei welchem Scharniersystem

a) miteinander gekoppelte Sensormittel (50), Steuermittel (60) und Bremsmittel (70, 70', 70") vorgesehen sind; und
b) Sensorsignale von den Steuermitteln (60) über die Bremsmittel (70, 70', 70") in eine Bremswirkung auf eine Drehbewegung der Klappe (20, 20', 20") umwan delbar sind; dadurch gekennzeichnet, daß
c) die Bremsmittel (70, 70', 70") wenigstens zwei relativ zueinander bewegbare Bauteile (160 und 170 bzw. 310 und 320) aufweisen; und
d) die Relativbewegung durch eine Flüssigkeit (240 bzw. 370) hemmbar ist.

2. Steuerbares Bremssystem nach Anspruch 1, bei welchem Sensormittel (50) als Näherungsschalter mit Licht-, Ultraschall- und/oder Radarreflektormitteln ausge bildet sind.

3. Steuerbares Bremssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem Sensormittel (50) als mechanische Schalter ausgebildet sind.

4. Steuerbares Bremssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem Sensormittel mit einem Handgriff (100) der Klappe (20) gekoppelt sind.

5. Steuerbares Bremssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem

a) die Bremsmittel (70') einen nach außen im wesentlichen zylindrischen Drehkol ben (160), ein hohlzylinderförmiges Gehäuse (170), eine magnetorheologische Flüssigkeit (240) und eine elektromagnetische Spule (250, 260) umfassen;
b) der zylindrische Drehkolben (160) im wesentlichen koaxial in dem hohlzylinder förmigen Gehäuse (170) angeordnet ist;
c) die magnetorheologische Flüssigkeit (240) zwischen der Außenoberfläche (220) des zylindrischen Drehkolbens (160) und der Innenoberfläche (210) des hohlzy linderförmigen Gehäuses (170) angeordnet ist; und
d) die elektromagnetische Spule (250, 260) derart angeordnet ist, daß ein zu den Drehkolben- und Gehäuseoberflächen (210, 220) eine senkrechte Komponente aufweisendes magnetisches Feld erzeugbar ist, welches die magnetorheologi sche Flüssigkeit (240) durchsetzt.

6. Steuerbares Bremssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem die elektromagnetische Spule (250, 260) koaxial zum Drehkolben (160) angeordnet ist.

7. Steuerbares Bremssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem die elektromagnetische Spule (250, 260) im Drehkolben (160) integriert ist.

8. Steuerbares Bremssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem im Inneren der elektromagnetischen Spule (250, 260) ein Permanentmagnet (251, 261) angeordnet ist.

9. Steuerbares Bremssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem das von der elektromagnetischen Spule (250, 260) erzeugte Magnetfeld durch Um leitelemente (270, 280, 290) derart umleitbar ist, daß ein zu den Drehkolben- und Gehäuseoberflächen (210, 220) im wesentlichen senkrechtes magnetisches Feld erzeugt wird, welches die magnetorheologische Flüssigkeit (240) durchsetzt.

10. Steuerbares Bremssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem die Umleitelemente (270, 280, 290) an dem Drehkolben (160) angeordnet sind und eine nach außen im wesentlichen geschlossene zylindrische Oberfläche (220) auf weisen.

11. Steuerbares Bremssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, welches eine Mehrzahl von Spulen (250, 260) aufweist.

12. Steuerbares Bremssystem nach Anspruch 11, bei welchem in einer Mehrzahl von Spulen (250, 260) jeweils wenigstens ein Permanentmagnet (251, 261) angeordnet ist.

13. Steuerbares Bremssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, welches eine Mehrzahl von Umleitelementen (270, 280, 290) aufweist.

14. Steuerbares Bremssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem das hohlzylinderförmige Gehäuse (170) aus einem weichmagnetischen Material ausgebildet ist.

15. Steuerbares Bremssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem der Drehkolben (160) aus einem weichmagnetischen Material ausgebildet ist.

16. Steuerbares Bremssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem die Bremsmittel (70")

a) eine Kammer (310) und einen darin drehbar angeordneten Flügel (320) aufwei sen, wobei der Flügel (320) die Kammer (310) in zwei Teile teilt;
b) die Kammer (310) mit einer Flüssigkeit (370) gefüllt ist;
c) der Flügel (320) und die Kammer (310) derart geformt und/oder mit Dich tungsmitteln (325) versehen sind, daß der Flügel (320) mit der Innenwand der Kammer (310) während einer Drehbewegung im wesentlichen bündig ab schließt; und
d) der Flügel (320) ein steuerbares Ventil (350) aufweist, durch welches die Flüs sigkeit (370) während einer Drehbewegung von einem Kammerteil in den ande ren Kammerteil strömt.

17. Steuerbares Bremssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem die Flüssigkeit (370) magnetorheologisch ist.

18. Steuerbares Bremssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem das steuerbare Ventil (350) einen Elektromagneten (352) umfaßt, welcher bei einer Drehbewegung des Flügels (320) von der magnetorheologischen Flüssigkeit (370) durchströmt wird.

19. Steuerbares Bremssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, welches zu sätzlich ein Rückschlagventil (360) aufweist.