CN104866003A - 旋转/按压调节器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种旋转/按压调节器,其包括:外环,其既能够围绕旋转轴线以一旋转角度径向地运动也能够沿着纵轴线轴向地运动,所述外环与对中心地布置的轴杆一件式构成,所述轴杆具有到电开关的连接或者通过所述轴杆的轴向可运动性能够建立这样的连接,在所述外环的内壁和所述轴杆之间构成有中间空间;和内环,其在所述外环的所述内壁和所述轴杆之间的所述中间空间中相对于所述轴杆和相对于所述外环同轴心地布置;滚子轴承,其具有至少两排滚子体,所述滚子体放置在所述外环的所述内壁和所述内环的所述外壁之间;和用于电感测所述外环的旋转角度运动的至少一个器件。

Description

旋转/按压调节器
技术领域
本发明涉及一种具有提高的精度的旋转/按压调节器。
背景技术
旋转/按压钮大多包括:滑动轴承和对中心地布置的压触键作用装置或者具有偏心地布置的压触键作用装置的球轴承,带有或不带有附加的传动装置。
因为滑动轴承需要导向面之间的间隙,这种解决方案大多造成旋转钮的摆动(英文Wobble)。在使用球轴承的第二种解决方案中,压触键偏心地起作用,这产生较高的摩擦矩。为了良好的触觉,两个特性非常重要:摩擦小和旋转钮的摆动小。然而,这两个特性是相反地起作用:
-导向间隙小=>旋转钮摆动小,摩擦高
-导向间隙大=>摩擦小,旋转钮摆动大。
已知的解决方案大多在这两个特性之间折衷。旋转按压调节器的直径越小和由此产生的安装空间越小,就越难将旋转钮的摆动最小化。
从EP 2 490 240 A1已知一种开关装置,这种开关装置具有沿着圆柱形的芯的纵轴线的、同轴心的组件,所述组件从芯底轴向地延伸至远端。所述芯底固定在底板上。外部的钮从钮底延伸至远离的钮上部,其中,所述钮能够沿着轴向围绕圆柱形的芯旋转。根据钮的旋转,开关器件产生电信号。也设置有钮引导单元用于所述钮相对于所述圆柱形的芯的相对运动。这种钮引导单元包括:上引导装置,其处于圆柱形芯的远端和钮上部的附近;以及下引导装置,其处于芯底和钮底的附近。在此,上引导装置又包括滚动元件,其中,所述滚动元件在上引导装置的为圆柱形的芯的整体组成部分的内滚道和上引导装置的为钮的整体组成部分的外滚道之间滚动。通过由此提供的、上部的球轴承组件,应当避免由于钮的旋转运动而产生的摩擦。
DE 10 2011 083 524 A1中说明了一种旋转/按压操作装置,其用于人机界面,尤其用于车辆部件,例如,空调设备。这种旋转/按压操作装置具有旋转/按压元件,其能够围绕导向轴线旋转并能够沿着导向轴线轴向运动。此外,所述旋转/按压操作装置具有滚子轴承单元,其具有外轴承环、内轴承环并具有布置在外轴承环和内轴承环之间的滚子体。在此,外轴承环(或者替代地内轴承环)与旋转/按压元件连接并且能够被其携带旋转。旋转传感器感测旋转/按压元件的旋转运动。旋转/按压操作装置还具有以下两组特征中的至少一组,即:压力传感器,其在旋转/按压元件沿着导向轴线从起始位置轴向运动到压下位置中时响应;和返回元件,其用于使旋转/按压元件自动地运动回到其起始位置中。在此,返回元件直接或间接地作用于滚子轴承单元。内轴承环(或者替代地,外轴承环)轴向可运动地在导向轴线上被引导并且被保险在所述引导轴线上防止扭转。
发明内容
本发明的任务在于在保留基本功能时改进旋转/按压调节器的精度和触觉特性:
-旋转调节器:相应于被限定的安排来感测旋转角度的调节并转换成电信号。
-压触开关:识别操作并转换成相应的电信号。
本发明的任务由具有权利要求1所述特征的旋转/按压调节器来解决。根据本发明的旋转/按压调节器,其包括
·外环,其既能够围绕旋转轴线以一旋转角度径向地运动也能够轴向地、也就是说沿着旋转轴线运动,所述外环与对中心地布置的轴杆一件式构成,其中,所述轴杆具有到电开关的连接或者通过所述轴杆的轴向可运动性能够建立这样的连接,并且其中,在所述外环的内壁和所述轴杆之间构成有中间空间,
·内环,其在所述外环的所述内壁和所述轴杆之间的所述中间空间中相对于所述轴杆和相对于所述外环同轴心地布置,
·滚子轴承,其具有至少两排滚子体,所述滚子体放置在所述外环的所述内壁和所述内环的所述外壁之间,其中,所述外环的所述内壁和所述内环的所述外壁提供用于所述滚子体的滚动面,和
·用于电感测所述外环的旋转角度运动的至少一个器件。
首先要提到的一个优点在于,由外环构成的旋转钮完全不出现摆动,而且由于滚子轴承和对中心地布置的、为了使电开关起作用而设置的轴杆引起的摩擦小。此外,至少两排滚子轴承、优选球轴承集成到旋转钮中。特别有利的是,集成的压触功能,也就是说,用于使电开关起作用的轴杆集成到外环中,所述外环能够轴向地、也就是说相应于压触行程运动。在存在非常小的、例如具有小于20毫米的直径的旋转钮的情况下,根据本发明的旋转/按压调节器是特别合适的。
在本发明的一有利实施方式中,电路板固定在内环上并且所述电开关也优选处于电路板上。
作为用于电感测外环的旋转角度运动的器件,光电元件以特别的方式适合于此。根据本发明的一优选的构型,外环具有集成的几何形状,尤其是齿几何形状,所述几何形状使得能够借助于光栅来电感测外环的旋转角度运动。
根据本发明的另一构型,在外环的圆周上布置有卡锁曲线。由此集成在旋转调节器中的卡锁几何形状用于触觉反馈。优选,设置有弹簧元件,所述弹簧元件嵌入到卡锁曲线中。在这种情况下,触觉特性由卡锁曲线和弹簧元件的几何形状和特性得到。
根据本发明的一有利构型,外环的径向运动通过端部止挡限界。在此,外环优选可运动360°。
如已经提及的,滚子轴承优选构造成至少两排球形滚子体的形式,其中,每排球形滚子体分别位于一个保持架中,所述保持架使球保持相互隔开间距。旋转/按压调节器优选类似于槽球轴承地构成并且基本包括三个零件:
1.外环,其具有对中心地布置的轴杆,
2.双排的滚子轴承,其中,每排包括优选具有球形滚子体的保持架,以及
3.内环。
此外,可以在根据本发明的旋转/按压调节器中集成有用于紧固装饰构件的卡钩。卡钩可安装在外环的圆周上。卡钩的数量、形状和大小可相应于机械要求来设计。
附图说明
参考附图由下文对实施例的描述得知本发明另外的细节、特征和优点。附图示出:
图1示出根据本发明的旋转/按压调节器的示意性截面图,和
图2示出旋转/按压调节器的外环的立体图。
具体实施方式
图1示出根据本发明的旋转/按压调节器1或旋转/按压钮1的示意性截面,其包括可围绕旋转轴线2运动的外环3和对中心地布置在外环3的内部的、用于使压触键5或电开关5起作用的轴杆4。在此,轴杆4集成到外环3的构件中,即,轴杆4和外环3构成一个共同的构件。此外,旋转/按压钮1包括内环6,所述内环相对于外环同轴心地布置在外环3中并且在此同时环绕轴杆4。这意味着,内环6位于轴杆4和外环3的内壁7之间的中间空间中。在旋转钮1中集成有两排由滚子体9构成的滚子轴承8,所述滚子体位于外环3的内壁7和内环6的外壁10之间的中间空间中。在此,分别通过保持架11以相同的间距保持一排滚子体9。如图1所示,在此实施例中涉及滚子轴承8,在该滚子轴承中使用球作为滚子体9,通常也称为球轴承8。旋转/按压钮1类似于槽球轴承地构成。如图1所示,既在内环6的外壁10中也在外环3的内壁7中,在用于滚子体9或球9的导向面或滚动面的区域中分别设置有至少部分弧形的凹槽12。
外环3既可在径向上、即以360°的旋转角度,也可在轴向上、即相应于旋转轴线2方向上的压触行程来运动或移位。旋转角度运动的电感测借助于光电元件13进行。电路板14固定在内环6上,根据图1在内环6的下侧上。对中心地布置的轴杆4建立到电开关5或压触键5的连接,所述电开关或压触键也位于电路板14上。
此外,在外环3的圆周上有利地布置有卡锁曲线。触觉特性由卡锁曲线和嵌入到卡锁曲线中的弹簧元件的几何形状和特点得到。
图2示出旋转/按压调节器1的外环3的空间立体图。在此,外环3具有集成的几何形状,所述几何形状使得能够借助于光栅来电感测外环3的旋转角度运动。在图2所示的实例中,该几何形状是由齿元件15构成的齿形几何形状,所述齿元件以规律的间距布置在外环3的下侧的整个圆周上。
根据图2所示的本发明构型,在外环的圆周上布置有卡锁曲线16。由此集成在旋转调节器1中的卡锁几何形状用于触觉反馈。优选,设置有在图2中未示出的、嵌入到卡锁曲线中的弹簧元件。
此外,在所示的旋转/按压调节器1中集成有用于紧固装饰构件的卡钩17,其中,卡钩17安装到外环的圆周上。通过构件与卡钩17夹紧来进行连接。卡钩17的数量、形状和大小可相应于机械要求来设计。
参考标记列表
1.旋转/按压钮,旋转/按压调节器,旋转调节器
2  旋转轴线
3  外环
4  轴杆,按压钮操作
5  压触键,电开关
6  内环
7  外环3的内壁
8  滚子轴承
9  滚子体,球轴承排
10  内环6的外壁
11  保持架
12  凹槽
13  光电开关,电检测
14  电路板
15  齿元件
16  卡锁曲线
17  卡钩

Claims (7)

1.旋转/按压调节器(1),其包括
·外环(3),其既能够围绕旋转轴线2以一旋转角度径向地运动也能够轴向地、沿着这个纵轴线运动,所述外环与对中心地布置的轴杆(4)一件式构成,其中,所述轴杆(4)具有到电开关(5)的连接或者通过所述轴杆(5)的轴向可运动性能够建立这样的连接,并且其中,在所述外环的内壁(7)和所述轴杆(4)之间构成有中间空间,和
·内环(6),其在所述外环(3)的所述内壁(7)和所述轴杆(4)之间的所述中间空间中相对于所述轴杆和相对于所述外环(3)同轴心地布置,
·滚子轴承(8),其具有至少两排滚子体(9),所述滚子体放置在所述外环(3)的所述内壁(7)和所述内环(6)的所述外壁(10)之间,和
·用于电感测所述外环(3)的旋转角度运动的至少一个器件。
2.根据权利要求1所述的旋转/按压调节器(1),其特征在于,在所述内环(6)上固定有电路板(14)并且所述电开关处于所述电路板上。
3.根据权利要求1或2所述的旋转/按压调节器(1),其特征在于,设置有光电元件(13)作为用于电感测所述外环(3)的所述旋转角度运动的器件。
4.根据权利要求3所述的旋转/按压调节器(1),其特征在于,所述外环(3)具有集成的几何形状,所述几何形状使得能够借助于光栅来电感测所述外环(3)的所述旋转角度运动。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的旋转/按压调节器(1),其特征在于,在所述外环(3)的圆周上布置有卡锁曲线(16)。
6.根据权利要求5所述的旋转/按压调节器(1),其特征在于,设置有弹簧元件,所述弹簧元件嵌入到所述卡锁曲线(16)中,其中,由所述卡锁曲线(16)和所述弹簧元件的几何形状和特性得到触觉特性。
7.根据权利要求1到6中任一项所述的旋转/按压调节器(1),其特征在于,所述滚子轴承(8)构造成至少两排球形滚子体(9)的形式,其中,每排球形滚子体分别放置在一个保持架中,所述保持架使球保持相互隔开间距。
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