CN102763053A

CN102763053A - 转动式调节器

Info

Publication number: CN102763053A
Application number: CN2010800637611A
Authority: CN
Inventors: C·沃尔; S·韦利施
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2010-02-13
Filing date: 2010-12-23
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2030-12-23
Also published as: EP2534549B1; CN102763053B; DE102010007913A1; DE102010007913B4; US20120304802A1; WO2011098114A1; EP2534549A1; US9372497B2

Abstract

本发明涉及一种转动式调节器，包括可转动的第一件和固定的第二件，所述第一件具有呈波状或呈锯齿状形廓化的控制面，所述第二件具有至少一个在所述控制面上滑动的锁止元件，其中，所述锁止元件（10）可在朝所述第一件呈V形收缩的凹部（8）中抵抗复位力运动并且带有间隙地被接收在限定所述凹部（8）的边界的侧壁（12，13）之间，其中，所述锁止元件（8）这样与径向取向的所述控制面（5）共同作用，使得所述锁止元件在由所述第一件（2）的运动引起爬升到所述控制面（5）的隆起部上时抵抗一个侧壁（12，13）运动并且在超过所述隆起部时由于复位力而止挡在另一个侧壁（13，12）上。

Description

转动式调节器

技术领域

本发明涉及一种转动式调节器，包括可转动的第一件和固定的第二件，所述第一件具有呈波状或呈锯齿状形廓化的控制面，所述第二件具有至少一个在所述控制面上滑动的锁止元件。

背景技术

这种转动式调节器例如在机动车中使用，用于控制例如在显示器上表示的不同功能。由此，在机动车中可控制各种系统，例如导航系统、集成电话、娱教系统等，也可在系统内部控制或者是选择各个功能。通常，这种转动式调节器也分配选择功能，其方式是可轴向操作所述转动式调节器来选择期望的功能，即所述转动式调节器具有轴向的转换功能。但这种分度的转动式调节器的应用不是仅仅限于机动车领域，而是这种分度的递增的转动式调节器当然也可在任意其它设备中使用。

为了对于操作者而言可识别地通过转动式调节器表达多种极其不同的功能和设置，需要通过转动式调节器的运动单独以触觉和声学反馈的形式提供单义反馈，由此，操作者在转动式调节器运动时不仅在触觉上而且在声学上“获得”从一个分度位置到下一个分度位置的任意单个运动。为此，转动式调节器具有可转动的第一件，操作者主动使所述第一件运动，所述第一件具有呈波状或锯齿状形廓化的控制面。所述控制面与在控制面上滑动的锁止元件共同作用，所述锁止元件设置在固定的第二件上，第一件相对于所述第二件运动。在公知的转动式调节器中，锁止元件大多构造成板式弹簧构件，所述板式弹簧构件具有朝控制面指向的锁止鼻，其中，大多设置有两个这种形式的通常错位180°地布置的锁止元件，所述锁止元件或者无间隙地固定或者以小的间隙被支承着。在可转动的件转动时，锁止元件的锁止鼻在控制面上爬升并且越过控制面隆起部从锁止接收部中运动出来。在进一步转动时，锁止鼻到达控制面的齿顶。在又进一步转动时，无间隙地固定的弹簧的锁止鼻在对置的齿廓上滑下并且移到锁止接收部中，而在此不发生跳跃。但如果带有间隙的弹簧的锁止鼻到达齿顶并且超过所述齿顶，则所述锁止鼻跳跃式地移动到控制面的锁止接收部中，所述锁止鼻止挡在对置的止挡上或者说对置的齿廓上，其中，产生咔嗒声。但咔嗒声、尤其是其强度在无间隙地固定的锁止元件中与操作速度相关。如果操作者非常缓慢地转动第一件，则几乎“被缓冲地”、缓慢地使锁止元件滑入到锁止位置中，因此产生很小的咔嗒声，与快速转动的情况下不同，在那里，锁止鼻非常快速地且猛烈地弹到锁止接收部中。因此，在这种无间隙地被导向的锁止元件中，得不到与第一件的转动无关的恒定声学特性。为此，在锁止中实现非常小的扭转间隙。在带有间隙地支承锁止元件时，产生与操作速度无关的声学特征并且由此产生较恒定的声学特性，但扭转间隙在锁止中增大，这使得触觉性能变差。因为尤其是弹入过程有助于触觉特征，所述弹入过程如所述的那样最后与操作速度相关。这就是说，不仅触觉特征而且声学特征视锁止元件的支承和操作速度而定发生变化，即因此不产生有规律的操作舒适性或者说不向操作者产生有规律的反馈。

发明内容

由此，本发明的问题在于，改善开头所述类型的转动式调节器中的触觉和声学特性。

为了解决所述问题，在根据第一发明方案的根据本发明的转动式调节器中提出，锁止元件可在朝第一件呈V形收缩的凹部中抵抗复位力运动并且带有间隙地被接收在限定凹部的边界的侧壁之间，其中，锁止元件这样与径向取向的控制面共同作用，使得所述锁止元件在由第一件的运动引起爬升到控制面的隆起部上时抵靠在其中一个侧壁上运动并且在超过隆起部时由于复位力而止挡在另一个侧壁上。

在根据本发明的转动式调节器中，锁止元件一方面可在凹部中抵抗复位力相对于控制面运动，即所述锁止元件可通过控制面齿抵抗复位力运动到凹部中。另一方面，锁止元件也带有侧向间隙地被接收在凹部中。凹部本身通过两个侧壁限定边界，所述侧壁呈V形相互逐渐接近，即凹部朝控制面的方向收缩。锁止元件例如滚珠或辊子/滚轮因此可在两个侧壁之间运动。凹部与控制盘直接相邻，即限定凹部的边界的侧壁与控制面尽可能近地终止。

在工作中，当第一件转动时，先前优选形状锁合地被接收在锁止接收部中的锁止元件在所述在转动方向上相继的控制面齿的齿廓上爬升，其中，所述锁止元件在此同时压在一个倾斜的侧壁上并且由于爬升到控制面齿上而沿着该侧面压入到凹部中。在超过齿顶的最高点时，锁止元件几乎被释放，由此，所述锁止元件由于将锁止元件连续朝控制面挤压的复位力而与转动方向几乎相反地朝对置的侧壁弹，因为控制面齿相对于凹部这种程度地进一步运动了，使得后面的锁止凹部已经处于凹部下方的区域中。即发生从一个侧壁到对置的侧壁的跳跃式的靠置交替。这种弹动或碰撞过程现在产生特征性的声，所述声被操作者察觉并且通知操作者：其已经到达下一个锁止凹部。

V形的凹部形状在根据本发明的转动式调节器中由此产生与条件无关的声，因为弹动过程、即从一个侧壁到对置侧壁的产生声的靠置交替最后仅仅与位置相关，即与使锁止元件运动的对应的控制面齿的具体位置相关，而不与操作速度相关。同样，触觉特性也与操作速度无关，因为当发生靠置交替时即重新弹动时操作者直接获得反馈。声产生的强度可通过锁止元件的质量、锁止元件的材料、所施加的复位力和凹部的V形的侧壁的槽角设定，而触觉特性可通过控制面和锁止元件的形状设定。在根据本发明的转动式调节器中也需仅一个这样的锁止元件，尽管当然例如也可设置两个这样的锁止元件。

锁止元件本身可如所述的那样是滚珠或辊子。即涉及具有简单几何特征的构件，所述构件不需要特殊制造并且具有小的制造容差，由此，声学特性的差异可减小，即根据本发明的全部转动式调节器几乎具有相同的声学特性。

为了产生复位力，符合目的地设置有弹簧元件，尤其是螺旋弹簧或板式弹簧，所述螺旋弹簧或板式弹簧将锁止元件始终朝控制面挤压。但弹簧元件本身这样被支承着，确切地说具有用于锁止元件的支承面，使得所述锁止元件以根据本发明的方式从侧壁到侧壁可重新弹动。

根据本发明，在开头所述类型的转动式调节器中，根据本发明的第二解决方案提出，锁止元件的位置固定并且与可轴向抵抗复位力运动的第一件的轴向取向的控制面共同作用，其中，第一件以轴向的销带有径向间隙地配合到凹部中，其中，销具有截锥形状并且凹部具有基本上与其互补的形状，由此，销在由第一件的运动引起爬升到控制面的隆起部上时靠置在凹部的一壁面上地抬高并且在超过隆起部时由于复位力而回弹并且止挡在对置的壁面上。

先前描述的第一发明方案描述了具有径向取向的控制面的转动式调节器结构，而根据本发明的第二解决方案给出了具有轴向取向的控制面的转动式调节器结构。在该实施形式中，锁止元件的位置固定，即与在第一构型中不同，所述锁止元件本身不运动。而是具有轴向取向的控制面的第一件运动，所述第一件不仅可绕转动轴线转动，也可抵抗复位力轴向运动。当控制面齿在锁止元件上爬升时情况即如此。第一件可轴向抵抗复位力运动地设置在栓状的形成转动轴线的转动件上。第一件在转动件转动时被携动并且由此相对于固定的锁止元件运动。为此，第一件通过销配合在转动件上的凹部中，其中，销带有径向间隙地被接收在凹部中，即可稍微侧向运动，当然也给出轴向运动性，以便允许第一件抬高和下降。在所述发明构型中特征还在于凹部和销本身的区域中的造型。销具有截锥形状，凹部具有与其互补的形状。

在工作中，在通过转动件的转动引起第一件转动时，从锁止元件在控制面的锁止接收部中的在此也优选形状锁合的配合出发，控制面齿在锁止元件上爬升。因为所述锁止元件固定，所以在第一件转动的同时所述第一件也抬高，即所述第一件抵抗复位力轴向沿着栓状的转动件移动。在此，支承销在支承凹部中也强制性地抬高，其中，所述支承销在所述抬高运动期间由于径向间隙而靠置在支承凹部的壁面上。如果现在控制面齿顶超过锁止元件，则在此第一件几乎“被释放”。第一件或者说其控制面的锁止凹部在锁止元件上几乎跳跃式地弹入，因为所施加的复位力将所述第一件挤压到所述形状锁合的锁止位置中。与此相联系的是销在凹部的壁面上的跳跃式的靠置交替，即销从一个壁侧弹到对置的壁侧上并且止挡在所述对置的壁侧上。产生面状的相互止挡，因为对应的面坡度基本上相同。

在该发明构型中，也确定地产生声，因为销始终由于控制面侧的锁止凹部在锁止元件上卡锁、即基于复位力产生的转动角跳跃而止挡在凹部壁上。在超过齿顶之后由于所述由复位力造成的转动角跳跃而得到单义的声学反馈。激励的大小可通过锁止盘的质量、锁止盘的材料和相互止挡的面的槽角来设定。

锁止元件在此例如也是保持在设置在第二件上的接收部上的滚珠或辊子，即也是几何特征简单的可简单制造的构件，其中，不言而喻，在需要时，第二件本身也可具有相应的拱曲的隆起部，所述隆起部形成锁止元件，由此不必制造单独的锁止元件构件。

为了产生复位力，在此也符合目的地设置有弹簧元件、尤其是被第一件的转动轴线穿过的螺旋弹簧或板式弹簧。因为在该发明构型中如所描述的那样第一件轴向抵抗复位力运动，所以对称的结构是符合目的的，因为优选使用螺旋弹簧，所述螺旋弹簧被第一件的形成转动轴线的销穿过。

原则上，在根据本发明的两个构型中符合目的的是，锁止元件形状锁合地配合到控制面的锁止接收部中。由此，在锁止位置中扭转间隙可特别有利地最小化。

附图说明

从下面描述的实施例以及借助于附图得到本发明的其它优点、特征和细节。附图表示：

图1第一发明方案的根据本发明的转动式调节器的俯视图，

图2图1中的转动式调节器的视图，第一件扭转了第一角度，

图3图2中的转动式调节器，第一件进一步扭转了，

图4第二发明方案的根据本发明的转动式调节器的部分剖面视图，

图5图4中的转动式调节器的侧面部分视图，锁止元件处于锁止位置中，

图6根据图5的视图，第一件扭转了第一角度，以及

图7图6的视图，第一件进一步扭转了。

具体实施方式

图1以原理视图的形式示出了根据本发明的转动式调节器1的俯视图，所述转动式调节器包括可转动的第一件2，所述第一件具有几乎形成转动轴线的中部的栓状或销状的转动件3和设置在所述转动件上的控制盘4，所述控制盘具有径向的控制面5，所述控制面在此呈波状形廓化，即因此交替地具有齿6和锁止凹部7。第一件2可绕中央轴线转动，在所述第一件上固定有未示出的相应的手柄，操作者作用在所述手柄上，以便使第一件2扭转。

给第一件2配置有固定的第二件8，所述第二件具有凹部9，锁止元件10、在此滚珠抵抗由未详细示出的弹簧元件形成的复位力11（通过箭头表示）被接收在所述凹部中。锁止元件10可在凹部9内部运动，即可更深地移入到凹部中，所述锁止元件被复位力11始终朝在径向上取向的控制面5的方向挤压。

凹部9在侧面通过两个侧壁12、13限定边界，所述侧壁朝控制面5的方向相互逐渐接近，即由此侧壁间隔朝控制面5收缩。即凹部具有V形状。锁止元件10在凹部内部可侧向运动，即带有间隙地被接收在侧壁12、13之间。

在初始位置（图1）中，锁止元件10优选形状锁合地与锁止凹部7配合，所述锁止凹部直接定位在凹部9之下。凹部9紧密相邻地通到控制盘4，锁止元件10从所述凹部朝控制盘4的方向伸出。

如果现在第一件2从根据图1的基本位置起转动，如通过箭头P所示，则齿6a转动到凹部9的区域中。现在，锁止元件10在所述齿的齿廓14上爬升，其中，所述锁止元件由于转动方向而抵抗侧壁12被导向并且同时也沿着侧壁12被压入到凹部9中，如图2明显所示。如果现在从图2起第一件2进一步转动，则锁止元件10进一步爬升到齿6a上，直到所述锁止元件到达齿顶15，即齿6a的最高点。锁止元件10在该瞬间处于所述锁止元件最大程度移入到凹部9中的位置中。第一件2的最小的进一步转动现在导致锁止元件10超过齿顶15。在齿顶15之后是在对置的下降的齿廓16。由于给定的复位力11，直接在超过之后发生锁止元件10的冲击式的跳跃式的弹动过程，所述锁止元件从其靠置在侧壁12上弹到靠置在侧壁13上，如图3所示。因此，通过这种跳跃式的靠置交替，锁止元件10有力地止挡在侧壁13上，通过这种碰撞过程，产生特征性的咔哒声作为完成锁止交替的声学信息。

如图3所示，在该位置中，锁止元件10仍未完全处于下一个锁止凹部7a中，但所述锁止元件在进一步转动时滑入到所述锁止凹部中。此外，通过与滑入到锁止凹部中相联系的跳跃式的靠置交替，操作者也获得完成锁止交替的触觉反馈。此外，通过在对应的锁止凹部7中形状锁合，在锁止中扭转间隙最小。咔哒声的强度可通过带有间隙的锁止元件10的质量、所述锁止元件的材料、复位力和侧壁12、13的槽角来调整。

当在相反方向上转动时，完成相同的过程，只是在此锁止元件10通过其所爬升的对应齿抵抗侧壁13运动并且抬高，此后，所述锁止元件在超过齿顶时朝侧壁12弹。

图4示出了第二实施形式的根据本发明的转动式调节器1的部分剖面视图，其中，只要可能，对于相同的构件使用相同的参考标号。设置有形成转动轴线的栓状或销状的转动件3以及形成第一件2的控制盘4，在所述控制盘上构造有在此轴向取向的控制面5，所述控制面包括齿6和锁止凹部7。第一件2即控制盘4在转动件3上可轴向运动，所述第一件从根据图4的视图起、但始终向下朝第二件8的方向被弹簧元件17挤压，由此，控制面5朝在此设置的两个锁止元件10弹动。该结构通过壳体18封装。

在第二件8上，在这里未详细示出的凹部中位置固定地接收有锁止元件10，在此也为滚珠，这就是说，与在根据图1~图3的构型中不同，滚珠不运动，因为在该转动式调节器1中第一件2运动。在图4中所示的该构型中，错位120°地设置有三个锁止元件10。

在转动件3上设置有直径扩展的突出部19，通过所述突出部进行转动支承。即转动件3可转动地被支承着。为了可在转动时携动在所述转动件上可轴向运动的控制盘4，在控制盘4的下侧上成形有销20，所述销配合到突出部19上的凹部21中。即由此实现一种爪齿式耦合。销20具有截锥形状。凹部21具有与其互补的形状。销20带有侧向间隙地被接收在凹部21中，即可在所述凹部中朝侧面运动，由此实现第一件2即控制盘4绕转动件3的很小的转动运动性。

从图5~图7中得到所述转动式调节器1的工作方式。视线方向在此始终指向销20配合到凹部21中的区域，即所述视线方向随着转动而变化，因此，视图稍微变化。图5在此示出了基本位置，在所述基本位置中，锁止元件10形状锁合地锁止在控制面5的对应的锁止凹部7中，图5~图7中分别示出了所述锁止元件中的仅一个。如果现在从所述基本位置起转动件3扭转并且突出部19因此随着所述转动件转动，如箭头P所示，则销20强制性地被凹部21在转动方向上携动。在此，在转动方向上随后的齿6a的齿廓14爬升到锁止元件10上。参见图6，这导致控制盘4抵抗弹簧元件17抬高。在此，参见图6，销20也在凹部21中抬起，所述销靠置在凹部21的侧壁22上，因为所述销被所述凹部携动。

随着很大程度的扭转，齿廓14程度越来越大地爬升到固定的锁止元件10上，直到齿顶即齿尖部处于锁止元件10上。递增的进一步运动现在导致：由于销20带有间隙地被接收在凹部23中而可在转动方向上运动一定距离的控制盘4的转动角度冲击式地跳跃。在所述跳跃式的弹动运动期间，销20在凹部21中的靠置变化。所述销从凹部壁侧22跳跃到对置的壁侧23上。在此，由于面状地止挡在所述壁面23上，产生咔哒声。视运动性多大而定，控制盘4至少部分地跳跃到下一个锁止凹部7中。

因此在此也通过产生声的元件的自由运动性产生声。这在第一发明方案中是可在凹部8中运动的锁止元件10，而在第二发明方案中是可在凹部21中运动的销20或者说可运动的控制盘4本身。在第二实施形式中，在操作者方也可获得单义的触觉，因为伴随着弹到齿顶上也是转动式调节器1的运动性的触觉上可察觉的变化。

Claims

1.一种转动式调节器，包括能转动的第一件和固定的第二件，所述第一件具有被波状或锯齿状形廓化的控制面，所述第二件具有至少一个在所述控制面上运动的锁止元件，其特征在于：所述锁止元件（10）能在朝向所述第一件呈V形逐渐变细的凹部（8）中抵抗复位力运动并且带有间隙地被接收在界定所述凹部（8）的侧壁（12，13）之间，其中，所述锁止元件（8）这样与径向取向的所述控制面（5）共同作用，使得所述锁止元件在由所述第一件（2）的运动而引起的爬升到所述控制面（5）的隆起部上时抵靠其中一个侧壁（12，13）运动并且在超过所述隆起部时由于复位力而止挡在另一个侧壁（13，12）上。

2.根据权利要求1的转动式调节器，其特征在于：所述锁止元件（10）是滚珠或辊子。

3.根据权利要求1或2的转动式调节器，其特征在于：为了产生所述复位力，设置有弹簧元件（11）、尤其是螺旋弹簧或板簧。

4.一种转动式调节器，包括能转动的第一件和固定的第二件，所述第一件具有被波状或锯齿状形廓化的控制面，所述第二件具有至少一个在所述控制面上运动的锁止元件，其特征在于：所述锁止元件（10）的位置固定并且与能轴向抵抗复位力运动的所述第一件（2）的轴向取向的控制面（5）共同作用，其中，所述第一件（2）以轴向的销（20）带有径向间隙地接合到凹部（21）中，其中，所述销（20）具有截锥形状并且所述凹部（21）具有基本上与所述销的截锥形状互补的形状，由此，所述销（20）在由所述第一件（2）的运动而引起的爬升到所述控制面（5）的隆起部上时靠置在所述凹部（21）的壁面（22）上地抬高并且在超过所述隆起部时由于复位力而回弹并且止挡在对置的壁面（23）上。

5.根据权利要求4的转动式调节器，其特征在于：所述锁止元件（10）是保持在设置在所述第二件上的接收部中的滚珠或辊子。

6.根据权利要求4或5的转动式调节器，其特征在于：为了产生所述复位力，设置有弹簧元件（17）、尤其是被所述第一件的转动轴线穿过的螺旋弹簧或板簧。

7.根据上述权利要求之一的转动式调节器，其特征在于：所述锁止元件（10）形状锁合地接合到所述控制面的锁止接收部（7）中。