Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
ADJUSTING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/046893
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an adjusting device having a flat, plate-type component (1) with a cover layer (3) that includes at least one cover layer segment (11) which can be vertically adjusted by means of a pneumatic adjusting unit (18). According to the invention, the pneumatic adjusting unit (18) includes a membrane (13) that acts as a lifting cushion and that delimits a pressure chamber (15) to which compressed air can be applied.

Inventors:
REISER HAUKE (DE)
FRÖHLICH ISABELLE (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/073336
Publication Date:
March 07, 2024
Filing Date:
August 25, 2023
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
VOLKSWAGEN AG (DE)
REISER HAUKE (DE)
International Classes:
G06F3/04886; B60K35/00; G06F3/01; G06F3/02; G06F3/0354; G06F3/041; H03K17/96
Domestic Patent References:
WO2014164274A12014-10-09
Foreign References:
US20090174673A12009-07-09
US20080248836A12008-10-09
EP3677421A12020-07-08
EP3144770A12017-03-22
EP3285144B12021-02-17
Attorney, Agent or Firm:
BIERSCHNEIDER, Walter (DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche 1. Stelleinrichtungmiteinem flächigen,plattenförmigen Bauteil(1)miteinerDecklage diezumindest einDecklagen-Segment (11)aufweist, das mittels einerpneumatischen Stelleinheit (18)hubverstellbar dadurch gekennzeichnet, dass diepneumatische Stelleinheit(18)einealsHebekissen wirkendeMembran (13)aufweist,dieeinemit Druckluft beaufschlagbare Druckkammer (15)begrenzt,und dass insbesondere beieiner Druckbeaufschlagung der Druckkammer (15)dieMembran (13)das Decklagen-Segment (11)bisineineHubposition anhebt. Stelleinrichtungnach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet,dass dieDecklage (3)ein Segmentfeld (12)miteinerVielzahl von Decklagen-Segmenten (11)aufweist, denen jeweilseinealsHebekissenwirkendeMembran (13)zugeordnet 3. Stelleinrichtungnach Anspruch oder2,dadurch gekennzeichnet,dass das Bauteil(1) einen Mehrlagenaufbau aufweist, und zwar bestehend aus der oberen Decklage gefolgtvon derMembran (13)und einerFunktionsträgerlage (7),und dass insbesondere dieFunktionsträgerlage (7)zusammen mitderMembran (13)dieDruckkammer (15) begrenzt. 4. Stelleinrichtungnach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet,dass zwischender Decklage (3)und der Funktionsträgerlage (7)eineElastomerlage (5)angeordnet die mitder Funktionsträgerlage (7)inHaftverbindung und dass insbesondere die Membran (13)einmaterialeinheitlicherund einstückigerAbschnittderEtastomerlage (5) derzur Funktionsträgerlage (7)anbindungsfrei, das heißtohne Haftverbindung, 5. Stelleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieDruckkammer (15)deralsHebekissenwirkenden Membran (13)übereine Druckleitung (17)inStrömungsverbindung miteinerDruckquelle und dass insbesonderedieDruckleitung (17)an der,derDecklage (3)gegenüberliegenden Unterseite der Funktionsträgerlage (7)angeordnet und/oder dass die Druckleitung (17) übereinen inder Funktionsträgerlage (7)ausgebildeten Strömungsdurchlass (21) mitder Druckkammer (15)verbunden Stelleinrichtung nach einem derAnsprüche bis5,dadurch gekennzeichnet, dassjede derDruckkammern (15)im Segmentfeld (12)des Bauteils(1)miteinereigenen Druckleitung (17)mitder Druckquelle verbindbar so dass bevorzugt die Druckkammern (15)unabhängig voneinander pneumatisch ansteuerbar Stelleinrichtungnach einem derAnsprüche5 bis6,dadurch gekennzeichnet,dass die Druckleitung (17)alseinenutförmige Vertiefung indieUnterseite der Funktionsträgerlage (7)eingearbeitet und dass insbesondere dienutförmige Vertiefung miteinerweiteren Decklage (9),insbesondere Elastomerlage, überdeckt Stelleinrichtung nach einem dervorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (1)im Bereichdes Decklagen-Segments (11)einLeuchtelement insbesondereLED, aufweistund dass insbesonderedas Leuchtelement (23)zumindest beiinHubposition befindlichem Decklagen-Segment (11) und dass insbesondere das Leuchtelement (23)an der Unterseite der Funktionsträgerlage angeordnet und übereinen, inder Funktionsträgerlage (7)ausgebildeten Lichtdurchlass (27)inoptischerVerbindung mitder Oberseite der Funktionsträgerlage 9. Stelleinrichtung nach einem dervorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Decklagen-Segment (11)materialeinheitlicherund einstückigerBestandteilder Decklage (3) und/oder dass das Decklagen-Segment (11)geschlossenflächig indie Decklage (3)eingebunden oderdass das Decklagen-Segment (11)durch einen Freischnitt(14)ineinem Decklagen-Grundkörper (16)ausgebildet so dass das Decklagen-Segment (11)klappenartiginden Decklagen-Grundkörper (16)übergeht,so dass inderHubpositiondieDecklage (3)übereinenSpalt(31)nachaußengeöffnet 10. Stelleinrichtungnach einem dervorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass dieDecklage (3)aus Metall,Kunststoff,LederoderTextilausgebildet
Description:
Beschreibung Stelleinrichtung Die Erfindung eineStelleinrichtungmiteinem flächigen,plattenförmigenBauteilnach dem OberbegriffdesAnspruches Eine solche Stelleinrichtung inbeliebigenAnwendungsbereichen einsetzbar und kann beispielhaftim Interieurbereichund/oder im Exterieurbereichverbautwerden. Die Stelleinrichtungkann optionalmitunterschiedlichenZusatzfunktionenausgestattet sein,etwa einerDisplayfunktion und/oder einerBedienfunktionzum BetätigendiverserFunktionselemente. Einegattungsgemäße Stelleinrichtung weisteinflächiges, plattenförmiges Bauteil miteiner Decklage auf,diezumindest miteinem Decklagen-Segment ausgebildet Das Decklagen- Segment mitHilfeeinerpneumatischenStelleinheithubverstellbar. Dieaus dem Stand derTechnik bekannten pneumatischen Stelleinrichtungen sind konstruktiv aufwendig sowiebauteilintensivaufgebaut und daher nursehrbedingtineinerGroßserie fertigbar. Aus derEP 3144770 A1 einSystem sowie einVerfahren zurBereitstellung haptischer Effekte bekannt, und zwar inAntwort aufeineVerformung einerAbdeckung eines Elektrogeräts. Aus derEP 3285144 B1 einSystem zurhaptischen Interaktion mit Objekten bekannt. Aus derWO 2014/164274 A1 einInteraktionsdisplay bekannt. DieAufgabe derErfindung bestehtdarin,einepneumatische Stelleinrichtungbereitzustellen, dieim Vergleich zum Stand derTechnik konstruktiv einfachsowie bauteilreduziert aufgebaut DieAufgabe durch dieMerkmale des Anspruches gelöst.BevorzugteWeiterbildungender Erfindung sind inden Unteransprüchen offenbart. Die Erfindung geht von einerStelleinrichtung, miteinem flächigen, plattenförmigen Bauteil aus. Das Bauteil miteinerDecklage ausgebildet,diezumindest einDecklagen-Segment aufweist. Das Decklagen-Segment mit Hilfeeinerpneumatischen Stelleinheithubverstellbar. Gemäß dem kennzeichnendenTeildes Anspruches weistdiepneumatischeStelleinheiteineals HebekissenwirkendeMembran auf.DiesebegrenzteinemitDruckluftbeaufschlagbare Druckkammer. BeieinerDruckbeaufschlagungderDruckkammer kann dieMembran das Decklagen-SegmentbisinseineHubpositionanheben. Umgekehrt kann beieiner Druckentlastung derDruckkammer das Decklagen-Segment wiederinseineAusgangsposition überführtwerden. DieMembran kann aus einem Elastomermaterial gefertigtseinund sichbei DruckbeaufschlagungunterQuerschnittsvergrößerungelastischn achgiebigausdehnen. Umgekehrt ziehtsichdieMembran beiDruckentlastung wiederzu seinerAusgangstage zusammen. IneinertechnischenUmsetzung kann dieDecklageeinSegmentfeld aufweisen,das aus einer Vielzahlvon Decklagen-Segmenten besteht.Jedem dieserDecklagen-Segmente jeweils einealsHebekissenwirkendeMembran zugeordnet.MitHilfedes Segmentfeldeskönnen Decklagen-SegmenteinunterschiedlicherWeisepneumatischangeste uertwerden,um zum BeispielunterschiedlicheOberflächenmusteroderOberflächenge ometrieninderOberfläche des Bauteilszu generieren. Durch einegezieltepneumatischeAnsteuerungdes Segmentfelds kann dieOberflächenform und/oderOberflächenstrukturdes Bauteilsgezielttransformiertwerden.Je nach pneumatischer Ansteuerung zum Beispieleinesichwellenartigverformende Bauteil-Oberflächegenerierbar. Alternativ und/oder zusätzlichkann das Segmentfeld auch mitunterschiedlichen Zusatzfunktionenausgestattetsein,etwa einerDisplayfunktionund/odereinerBedienfunktion zum Betätigendiverser Funktionselemente. Das plattenförmige Bauteilkann ineinerweiteren Ausführungsvariante aufFreiformflächen, zum BeispieleinerInstrumententafel, montiert werden. Das Bauteilkann bevorzugteinenMehrlagenaufbauaufweisen,indem dieEinzellagen Haftverbindung,zum BeispieldurchVerklebung,zusammengefügtsind.Beispielhaftkann der Mehrlagenaufbauaus deroberenDecklage bestehen,gefolgtvon derMembran und einer Funktionsträgerlage.DieFunktionsträgerlagekannzusammen mitderMembran die Druckkammer begrenzen.DieEinzellagenkönnenineinem Fertigungsprozessadditiv aufeinanderappliziertwerden.Zudem könnenunterschiedlicheweitereFunktionslageninden Mehrlagenaufbau integriertwerden. Das plattenförmige Bauteil nichtaufeinebauteilsteifesowieebenflächigeGestaltung beschränkt.Vielmehrkann das plattenförmigeBauteilauch ausreichendverformbar ausgeführt sein. Indiesem kann das plattenförmige Bauteil aufbeliebige Freiformflächen montiert werden. Fertigungstechnisch günstig sind dieMembrane der Decklagen-Segmente materialeinheitliche BestandteileeinerElastomerlage. Die Elastomerlage kann zwischenderDecklage und der Funktionsträgerlageangeordnet sein.Zudem kann dieElastomerlage sowohl mitder Decklage alsauch mitder Funktionsträgerlage infesterHaftverbindung sein.Inbeieinem solchen Lagenaufbau kann diejeweiligeMembran einElastomerlagen-Abschnitt sein,derzur Funktionsträgerlagehinanbindungsfrei,das heißtohne Haftverbindung, Zur Steigerung der Funktionalität es von wenn jeder der Druckkammer im Segmentfeld des BauteilsjeweilseineeigeneDruckleitungzugeordnet DieDruckleitung verbindet eineexterne Druckquelle mitderjeweiligen Druckkammer. Zur Steigerung der konstruktiven FreiheitsgradebeiderAnordnung derDecklagen-Segmente im Segmentfeld es von wenn dieDruckleitungen an der, der Decklage gegenüberliegenden Unterseite der Funktionsträgerlage angeordnet sind. Indiesem jede der Druckleitungen übereinen Strömungsdurchlass, der inder Funktionsträgerlage ausgebildet mitder Druckkammer verbunden. Durch dieAnordnung derDruckleitungenan der UnterseitederFunktionsträgerlage könnendieseunabhängigvon den PositionenderMembranenaufderOberseiteder Funktionsträgerlage verlegtwerden. Das erfindungsgemäßeBauteil daher nach ArteinerelektrischenPlatinebzw. Leiterplatte ausgelegt, beiderdieDecklagen-Segmente überDruckleiterbahnen h.überdie Druckleitungen)gezieltangesteuertwerden können.Im Unterschiedzu einerelektrischen Leiterplatte sindjedoch erfindungsgemäß dieDruckleiterbahnen nichtaufderselben Bauteil- Seitewiediepneumatischen Stelleinheiten, sondern aufder gegenüberliegenden Bauteil-Seite angeordnet. Dadurch ergibtsicheinwesentlich größererFreiheitgrad beiderAuslegung und PositionierungderDecklagen-Segmenteund derDruckleiterbahnen. einertechnischen Umsetzung kann jede der Druckleitungen alseinenutförmige Vertiefung der Unterseite der Funktionsträgerlage eingearbeitet sein.AufdieseWeise ergibtsicheinerseits einekonstruktiv einfache Realisierung der Druckleitung, und andererseits einevergleichsweise reduzierteBauteildickedes Mehrlagenaufbaus. Bevorzugt kann dienutförmigeVertiefungmit einerweiterenDecklage, insbesondereeinerElastomerlage, überdecktsein. Im HinblickaufeineFunktionserweiterung es bevorzugt,wenn das Bauteilim Bereichdes Decklagen-Segments einLeuchtelement, insbesondere eineLED, aufweist. Das Leuchtelement kann zumindest beiinHubposition befindlichem Decklagen-Segment werden, um die Hubpositiondes Decklagen-Segmentes optischzu unterstreichen. Ineinerfertigungstechnisch bevorzugtenAusführungsvariantekann das Leuchtelementan derUnterseiteder Funktionsträgerlage angeordnet sein. Indiesem kann das Leuchtelement übereinen, inder Funktionsträgerlage ausgebildeten Lichtdurchlass inoptischer Verbindung mitderOberseite der Funktionsträgerlagegebrachtsein. Im HinblickaufeineBauteilreduzierung es bevorzugt, wenn das Decklagesegment ein materialeinheitlicherund/oder einstückigerBestandteil der Decklage Ineinerersten Ausführungsvariantekann das Decklagen-Segment geschlossenflächigindieDecklage eingebunden sein.Alternativdazu kann ineinerzweitenAusführungsvariantedas Decklagen- Segment durch einenFreischnittineinem Decklagen-Grundkörper ausgebildetsein.Indiesem Fallkann das Decklagen-Segment zum BeispielübereineKlappachse an den Decklagen- Grundkörperangebunden sein.InderHubposition daher dieDecklage miteinem Spaltnach außengeöffnet. Die Decklage kann beispielhaftaus Metall, Kunststoff oder Textilausgebildet sein.Zudem kann dieFunktionsträgerlage beispielhaft aus einem elastisch nachgiebigen und/oder einem einfach verformbaren Material hergestellt sein,etwa aus einem Elastomermaterial. Die Rückstellung des Decklagen-Segments kann beispielhaftdurch eine Unterdruckbeaufschlagung der Druckkammer erfolgen.Alternativund/oder zusätzlichkann die Rückstellungdes Decklagen-Segments aus seinerHubpositioninseineAusgangsposition durch eine Rückstellkraft erfolgen, diesichbeider Druckbeaufschlagung aufbaut. Ineinerweiteren Ausführungsvariante kann dieMembran lichtdurchlässig gestaltet sein.Bei aktiviertemLeuchtelement sichsomiteinLichtaustrittdurch den geöffnetenDecklagen- Spaltein. Nachfolgend einAusführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen: Figuren bis3b unterschiedliche Ansichten einererfindungsgemäßen Stelleinrichtung; Figur 4 inteilweiserSeitenansicht das Bauteil miteinem Decklagen-Segment ineiner druckbeaufschlagtenHubposition;und Figur 5 ineinerAnsicht entsprechend der Figur4 das Decklagen-Segment ineiner drucklosen Ausgangsposition. Inden Figuren bis5weistdieStelleinrichtung einflächiges,plattenförmiges Bauteil auf,das alseinMehrlagenaufbau gefertigtistund beispielhafteineBauteildicke (Figur2 oder5)von 3 bis5mm aufweisenkann.Das Bauteil bestehtaus eineroberenDecklage 3,gefolgtvon einer Elastomerlage 5,einerFunktionsträgerlage 7,einerweiteren Elastomerlage und einer abschließendenunterenLED-Lage 10.SämtlicheEinzellagen3,5,7,9,10des Bauteils sind durch Haftverbindung, zum BeispielVerklebung, stoffschlüssig miteinander verbunden. Die Decklage 3 kann exemplarisch eineDekorlage im Interieurbereich eines Fahrzeugs sein. Beispielhaftkann dieDecklage 3 aus einem dünnen Metallblech oderaus einem Holzfurnier gebildetsein.Alternativdazu kann dieDecklage 3 auch aus einem flexiblerenMaterial,etwa einerTextillageoderaus Leder,ausgebildetsein.Die Funktionsträgerlage7 kann,wieauch die beiden Elastomerlagen 5, aus Elastomermaterial gefertigtsein. Wie aus den Figuren1,2 oder3a weiterhervorgeht,weistdieDecklage 3eineVielzahlvon Decklagen-Segmenten 11 auf,diezu einem Segmentfeld 12 (Figur1)gruppiert sind.Die Decklagen-Segmente 11 sindjeweilsdurch einen Freischnitt 14aus einem Decklagen- Grundkörper 16 herausgeschnitten. Das Segmentfeld 13 kann beispielhaftalseinhaptisches Displayund/oderalseinBedienfeldverwendetwerden,beidem dieeinzelnenDecklagen- Segmente 11 mitHilfevon nachfolgend beschriebenenpneumatischen Stelleinheiten18 zwischeneinerdrucklosen Ausgangsposition(Figur5)und einerdruckbeaufschlagten Hubposition (Figur4)hubverstellbar sind.Hierbeikann sichjedes derDecklagen-Segmente 11 klappenartigzwischenderAusgangspositionund derHubpositionschwenkverstellen. Jedem der Decklagen-Segmente 11 jeweilseineeigene pneumatische Stelleinheit 18 zugeordnet, dieeinealsHebekissenwirkendeMembran 13aufweist.Gemäß den Figuren 4 oder 5 dieMembran 13 alseinmaterialeinheitlicher und einstückigerAbschnitt der Elastomerlage 5 ausgebildet. DieMembran 13 gegenüberder Funktionsträgerlage 7 anbindungsfrei, das heißtohne Haft- oder Klebverbindung, damit sichdieMembran 13 beieiner Druckbeaufschlagung derDruckkammer 15freiausdehnen kann.Wieaus derFigur3b hergeht, sindan der Unterseite der Funktionsträgertage 7 eineVielzahl von Druckleitungen 17 angeordnet. Jede dieserDruckleitungen 17 verbindet eineDruckkammer miteinernicht gezeigten Druckluftquelle. Im Zusammenbauzustand sind die Druckleitungen 17zu einer Luftanschlussleiste 19geführt.Die Luftanschlussleiste 19 unterZwischenklemmung des flächigen Bauteils an einerKonterleiste 22 (Figur2 oder 3a) befestigt.Zudem weistdie Luftanschlussleiste 19 Luftanschluss-Elemente 20 auf,dieinVerbindung miteinernicht gezeigten Druckluftquelle bringbarsind. Die Druckbeaufschlagung der Druckkammern 15 der Decklagen-Segmente 11 kann übereine nichtgezeigteSteuereinheitinbeliebigerWeisedurchgeführtwerd en. So könnendie Decklagen-Segmenten 11 voneinander unabhängig inbeliebigerKombination pneumatisch angesteuertwerden, um zum BeispieldiverseOberflächengeometrien oder -muster inder Decklage3 des Bauteils zu generieren. EinKern der Erfindung bestehtdarin,dass dieDruckleitungen 17aufder Unterseiteder Funktionsträgerlage7 und dieMembrane 13 mitsamt Druckkammern 15aufder gegenüberliegendenOberseiteder Funktionsträgerlage7angeordnetsind.AufdieseWeise können dieDruckleitungen 17 nach einem beliebigen Leitungsmuster an der Unterseite der Funktionsträgerlage 7 verlegt sein,ohne mitden Druckkammern 15 zu Fertigungstechnischeinfachsowiebauraumsparend sinddieDruckleitungen 17alsnutförmige VertiefungenindieUnterseiteder Funktionsträgerlage7 eingearbeitet.Dienutförmigen Vertiefungensindmitderunteren Elastomerlage 9 überdeckt.Zudem sinddienutförmigen VertiefungenüberjeweilseinenStrömungsdurchlass 21,derinder Funktionsträgerlage 7 ausgebildet mitderzugeordneten Druckkammer 15 verbunden. Gemäß den Figuren 4 und 5 dieLED-Lage aus einzelnen LEDs 23 die einem Elastomermaterial 25 der LED-Lage 11 eingegossensind.Jeder pneumatischen Stelleinheit18 jeweilseinLED 23 zugeordnet. DieLED 23 dabeiinder Dickenrichtung betrachtetinFluchtzurMembran 13angeordnet.Zudem dieLED 23 übereinen,inder Funktionsträgerlage 7ausgebildeten Lichtdurchlass 27 inoptischer Verbindung mitder Oberseiteder Funktionsträgerlage Inder Figur5 diepneumatische Stelleinheit18 ineinem drucklosen Zustand Demnach befindetsichdas Decklagen-Segment 11 inseinerhorizontalen Ausgangsposition, derdas Decklagen-Segment 11 flächenbündig mitdem umgebenden Decklagen-Grundkörper 16 abschließt. Die biegeschlaffe Membran 13 ineineralsStauraum wirkenden Vertiefung 29 angeordnet, die inder Oberseite der Funktionsträgerlage 7 eingearbeitet Inder Figur4 diepneumatische Stelleinheit18 ineinem druckbeaufschlagten Zustand gezeigt.Demnach dieDruckkammer 15derMembran 13 mitDruckluft beaufschlagt, wodurch sichdieMembran 13 ausdehnt. Diesichausdehnende Membran 13 klapptdas Decklagen-Segment 11 von seinerAusgangsposition(Figur5)inseineHubpositionhoch. Inder Hubposition dieDecklage 3 übereinenSpalt31 nach außengeöffnet,durch den das von der LED 23 erzeugte Lichtaustreten kann. Füreinensolchen Lichtaustrittsind diebeiden Elastomerlagen 5,9jeweils lichtdurchlässig ausgeführt. Das erfindungsgemäße Bauteil kann eine adaptive Oberfläche bereitstellen, dieaktivoder reaktivreagierenkann.Zudem istdas Bauteil mitreduziertem Bauteilgewichtund reduzierterBauteildickeausgebildet. Das Bauteil istzudem nichtbiegesteif,sondern verformbar ausführbar, wodurch dieEinbaumöglichkeiten des Bauteils im Vergleich zu einem biegesteifenBauteil gesteigertsind.

Bezugszeichenliste Bauteil Decklage obere Elastomerlage Funktionsträgerlage untereElastomerlage LED-Lage Decklagen-Segmente Segmentfeld Membran Freischnitt Druckkammer Decklagen-Grundkörper Druckleitungen pneumatische Stelleinheit Luftanschlussleiste Strömungsdurchlass LED Elastomermaterial Lichtdurchlass Vertiefung Spalt Bauteildicke