DE10137883A1

DE10137883A1 - Drehschalter

Info

Publication number: DE10137883A1
Application number: DE2001137883
Authority: DE
Inventors: Frank Evertzberg
Original assignee: Miele und Cie KG
Current assignee: Miele und Cie KG
Priority date: 2001-08-02
Filing date: 2001-08-02
Publication date: 2003-02-27

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Drehschalter mit einem in verschiedene Schaltstellungen einstellbaren Rotor (100), einem verschiedene Schaltkonfigurationen vorgegebenen Stator (200), und einem Rastwerk, welches aus miteinander im Eingriff stehenden ersten und zweiten Rastelementen besteht, von denen eines dem Rotor (100) und eines dem Stator (200) zugeordnet ist, wobei ein Rastelement als Schaltkranz (25) ausgebildet ist, der durch Erhebungen (26) mit einer radial zur Drehachse des Rotors (100) gerichteten Rundung die verschiedenen Schaltstellungen definiert. Um ihn hinsichtlich seiner Montagefähigkeit und seiner Verschleißbeständigkeit weiter zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass der Schaltkranz (25) mindestens teilweise aus einem Elastomer besteht und dass das andere Rastelement als zylindrischer Rollkörper (14) ausgebildet ist, der um eine parallel zur Drehachse des Rotors (100) angeordnete Achse (13) frei drehbar gelagert ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehschalter mit einem in verschiedene Schaltstellungen einstellbaren Rotor, einem verschiedene Schaltkonfigurationen vorgebenden Stator, und einem Rastwerk, welches aus miteinander im Eingriff stehenden ersten und zweiten Rastelementen besteht, von denen eines dem Rotor und eines dem Stator zugeordnet ist, wobei ein Rastelement als Schaltkranz ausgebildet ist, der durch Erhebungen mit einer radial zur Drehachse des Rotors gerichteten Rundung die verschiedenen Schaltstellungen definiert.

Ein solcher Drehschalter ist aus der DE 44 27 833 A1 bekannt. Bei dem dort beschrieben Schalter ist der Schaltkranz starr ausgeführt und mit dem Rotor verbunden. Als zweites Rastelement werden zwei als Eingriffselemente bezeichnete Kugeln durch eine dazwischen angeordnete Feder gegen den Schaltkranz gedrückt. Die Montage eines solchen Rastwerks ist schwer, da die Feder-Kugel-Anordnung zum Einsetzten in den Schaltkranz vorgespannt werden muss. Außerdem werden durch den starren Schaltkranz laute Rastgeräusche erzeugt, die Mechanik beim Schalten fühlt sich grob an. Ein weiterer Nachteil dieses Drehschalters resultiert daraus, dass die Kugeln zum Schaltkranz lediglich eine Punktberührung herstellen. Sie üben deshalb eine große Kraft auf ihn aus, wodurch ein starker Verschleiß auftritt und die Lebensdauer des Schalters verkürzt wird. Dieser Verschleiß wird noch dadurch verstärkt, dass in Abhängigkeit von den Reibungskoeffizienten zwischen der Feder und der Kugel und zwischen dem Schaltkranz und der Kugel eine Drehbewegung der Kugel nur zufällig stattfindet und deshalb in den meisten Fällen eine starke Reibung am Schaltkranz auftritt.

Der Erfindung stellt sich somit das Problem, einen Drehschalter der eingangs genannten Art hinsichtlich seiner Montagefähigkeit und seiner Verschleißbeständigkeit weiter zu verbessern.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch einen Drehschalter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.

Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen zum einen in einer erheblichen Montageerleichterung durch einen vereinfachten Aufbau des Schalters. Der elastische Schaltkranz kann direkt an das Statorgehäuse angespritzt werden, weitere Federelemente sind nicht notwendig. Zum anderen wird eine angenehme Haptik erzeugt, da die Stöße des Schaltwerks gedämpft werden. Außerdem wird durch die Vergrößerung der Reibfläche zwischen den beiden Rastelementen und durch die Umstellung von Gleitreibung auf Rollreibung die Haltbarkeit des Schalters erhöht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 einen perspektivisch dargestellten Drehschalter im Teilschnitt;
Fig. 2 den Querschnitt durch den Drehschalter nach Fig. 1 im Bereich der Blende (3);
Fig. 3 eine Draufsicht durch den Drehschalter nach Fig. 1 im Teilschnitt;
Fig. 4 einen Längsschnitt durch den Drehschalter nach Fig. 1.
Der in Fig. 1 dargestellte Drehschalter wird als optoelektronischer, inkrementaler Drehimpulsgeber verwendet. Zu diesem Zweck sind auf einer Leiterkarte (1) zwei IR-Lichtschranken (2) mit einem Phasenversatz von 90° zueinander angeordnet (s. Fig. 2). In den Lichtweg dieser IR-Lichtschranken (2) greift eine Blende (3) als unteres Teil eines Rotors (100) ein. Die Blende (3) ist glockenförmig ausgebildet und besitzt in ihrem Mantel Fensteröffnungen (4) und dazwischenliegende Stege (5). Bei einer Drehung des Rotors (100) werden durch die Stege (5) im Lichtweg der IR-Lichtschranken (2) Unterbrechungen des Lichtsignals erzeugt, welche als Impulse beispielsweise an eine in den Zeichnungen nicht dargestellte Mikroprozessor-Steuerung weitergegeben werden. Durch den Phasenversatz ist zusätzlich zu einer Impulszählung auch noch eine Drehrichtungserkennung möglich.
Im Zentrum unter dem Drehschalter ist ein Mikroschalter (6) angeordnet, der über ein später beschriebenes Betätigungselement aktiviert wird.
Das obere Rotorteil weist zunächst einen Hohlzylinder (7) aus Polyamid auf, der oben mit Erhebungen (8) und Vertiefungen (9) zur reib- und formschlüssigen Aufnahme eines Bedienknopfes (nicht dargestellt) ausgestattet ist. Unten sind an die Außenwand des Hohlzylinders (7) mit axialem Abstand zueinander zwei kreisringförmige Scheiben (10, 11) angeformt, die jeweils senkrecht zur Drehachse des Rotors (100) eine Fläche bilden. Beide Scheiben (10, 11) weisen zwei gegenüberliegende Schlitze (12, s. Fig. 3) auf, die die Achsen (13) von zwei zylindrischen Rollkörpern (14) aufnehmen. Hierdurch werden diese beiden Rollkörper (14) zwischen den Scheiben (10, 11) frei drehbar gelagert. Die obere Scheibe (10) besitzt einen größeren Durchmesser. Sie verschließt den nachfolgend beschriebenen Stator. An die Innenwand des Hohlzylinders (7) ist eine Lagerhülse (15) angeformt. Sie ist mit dem Hohlzylinder (7) durch einen radial gerichteten Randansatz (16) verbunden. Die Lagerhülse (15) besitzt an ihrem untern Ende Rasthaken (17), mit denen die Blende (3) unter Zwischenlage des Stators befestigt wird. Außerdem nimmt die Lagerhülse (15) in ihrem Zentrum einen Stößel (18) auf, der gegen die Kraft einer Schraubenfeder (19) herunter gedrückt werden kann und dann den Mikroschalter (6) betätigt (s. Fig. 4).
Der Stator (200) besitzt ebenfalls ein hohlzylindrischen Mantelteil (20) aus Polyamid. Dieses wird durch eine an die Innenwand angeformte kreisringförmige Scheibe (21) in zwei Hälften unterteilt. An das Zentrum der Scheibe (21) ist eine zylindrische Hülse (22) angeformt, die die Lagerhülse (15) des Rotors (100) aufnimmt. Die untere Hälfte des Mantelteils (20) geht in drei Rasthaken (23) über, die von Schlitzen (24) auf der Leiterkarte (1) aufgenommen werden und damit den Stator (200) drehfest mit der Leiterkarte (1) verbinden. An die Innenwand des oberen Teils ist ein Schaltkranz (25) angespritzt, der aus einem Elastomer, beispielsweise aus einem thermoplastischen Polyolefin-Elastomer besteht. besteht. Er besitzt tonnenförmige Erhebungen (26) mit einer radial zur Drehachse des Rotors (100) gerichteten Rundung. Die Zwischenräume (27) zwischen den Erhebungen definieren die verschiedenen Schaltstellungen des Rotors (100). Bei einer Drehbewegung des Rotors (100) wälzen sich die Rollkörper auf dem elastischen Schaltkranz (25) ab. Durch die entstehende Formänderungsarbeit werden Rückstellkräfte erzeugt, und die Rollkörper (14) fallen selbsttätig in die Schaltstellungen.

Claims

1. Drehschalter mit einem in verschiedene Schaltstellungen einstellbaren Rotor (100), einem verschiedene Schaltkonfigurationen vorgebenden Stator (200), und einem Rastwerk, welches aus miteinander im Eingriff stehenden ersten und zweiten Rastelementen besteht, von denen eines dem Rotor (100) und eines dem Stator (200) zugeordnet ist, wobei ein Rastelement als Schaltkranz (25) ausgebildet ist, der durch Erhebungen (26) mit einer radial zur Drehachse des Rotors (100) gerichteten Rundung die verschiedenen Schaltstellungen definiert, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltkranz (25) mindestens teilweise aus einem Elastomer besteht und dass das andere Rastelement als zylindrischer Rollkörper (14) ausgebildet ist, der um eine parallel zur Drehachse des Rotors (100) angeordnete Achse (13) frei drehbar gelagert ist.

2. Drehschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltkranz (25) drehfest am Stator (200) und der Rollköper (14) am Rotor (100) angeordnet ist.

3. Drehschalter nach mindestens einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Zentrum des Rotors (100) ein federgelagerter Stößel (18) zur Betätigung eines darunter platzierten Mikroschalters (6) angeordnet ist.