DE10138463C1 - Drehbedienelement - Google Patents
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Abstract
Das Drehbedienelement für eine Fahrzeugkomponente, insbesondere eine Heizungs- oder Klimaanlage, zur Umsetzung einer mechanischen Drehung in ein das Ausmaß der Drehung und/oder die Drehstellung repräsentierendes elektrisches Signal, ist versehen mit einem manuell verdrehbaren Drehorgan (22), das über mehr als 360 DEG drehbar um eine Drehachse (26) gelagert ist, und einem einen signalfreien Drehwinkelbereich (alpha) aufweisenden, anschlaglosen Drehpotentiometer (42) mit einem ohmschen Widerstandselement (52) und einem dieses kontaktierende Abgriffelement (58), wobei das Widerstandselement (52) sich nach Art eines offenen Ringes über einen Bereich erstreckt, der im wesentlichen um den signalfreien Drehwinkelbereich (alpha) kleiner als 360 DEG ist, und wobei das Abgriffelement (58) an einer im wesentlichen konzentrisch zum Widerstandselement (52) verlaufenden Drehwelle (48) angebracht ist. Zwischen dem Drehorgan (22) und der Drehwelle (48) des Drehpotentiometers (42) ist ein Getriebe (40) mit einem Übersetzungsverhältnis zur Transformation eines Verdrehungsmaßes des Drehorgans (22) in ein demgegenüber größeres Verdrehungsmaß der Drehwelle (48) des Drehpotentiometers (42) angeordnet. Ferner ist eine Detektionsvorrichtung (62) vorgesehen zur Erkennung, in welchem von mehreren Sektoren sich das Drehorgan (22), bezogen auf einen Referenzpunkt, augenblicklich befindet, wobei die Anzahl und Winkelgröße der Sektoren durch das Übersetzungsverhältnis des Getriebes (40) bestimmt sind und wobei ...
Description
Die Erfindung betrifft ein Drehbedienelement zur Umsetzung einer mechani
schen Drehung in ein das Ausmaß dieser Drehung und/oder eine Drehstellung
repräsentierendes elektrisches Signal nach Patentanspruch 1.
Drehbedienelemente in Form von drehbar angeordneten Drehknöpfen oder
allgemein Drehorganen werden in einer Vielzahl von Anwendungsfällen einge
setzt. Insbesondere befinden sich mechanische Drehbedienelemente in Kraft
fahrzeugen und dort vor allem in Heizungssteuerungsanlagen. So werden bei
spielsweise Drehbedienelemente zur Einstellung der Luftverteilung verwendet.
Hierbei wird bei manueller Verdrehung eines Drehknopfes eine Kulissenscheibe
gedreht, über die ein oder mehrere Hebel verschwenkt werden, welche über
Bowdenzüge mit Luftverteilklappen verbunden sind.
Drehbedienelemente für insbesondere Heizungssteuerungsanlagen in Kraft
fahrzeugen der vorstehend genannten Art haben sich grundsätzlich in der
Praxis bewährt, weisen jedoch in gewisser Weise den Nachteil eines ver
gleichsweise hohen Montageaufwandes und eines Verschleißes insbesondere in
Form der Dehnung der Bowdenzüge auf, was nicht wünschenswert ist.
Zur Lösung der vorstehend beschriebenen Problematik bietet es sich grund
sätzlich an, die Drehbewegung des manuell verdrehbaren Drehorgans mittels
eines Drehpotentiometers in ein elektrisches Signal umzusetzen. Im Falle eines
Drehbedienelements, das sich über 360° (und mehr) verdrehen lässt, benötigt
man dazu jedoch recht aufwändige Drehpotentiometer bzw. Drehpotentio
meteranordnungen, die kostenintensiv sind. Denn ein herkömmliches Dreh
potentiometer weist einen signalfreien Drehwinkelbereich auf (siehe z. B. Fig.
3 von DE 196 20 575 A1), innerhalb dessen sich ein über einem ohmschen
Widerstandselement entlangstreichender Schleiferarm innerhalb des Bereichs
zwischen den Endpunkten des Widerstandselements befindet. Im Stand der
Technik existieren daher aufwändig konstruierte Drehpotentiometer bzw.
Drehpotentiometeranordnungen aus zwei gegeneinander verdreht
angeordneten Drehpotentiometern, die die Abgabe eines elektrischen Signals
über 360° ermöglichen. Diese Lösungen sind aber zumeist zu kostenintensiv.
Darüber hinaus ist es möglich, mechanische Drehbewegungen mittels Deko
dierer in elektrische Signale umzusetzen. Diese Dekodierer sind ebenfalls recht
aufwändig konstruiert, da sie zur Detektion der Drehstellung des Drehorgans
einen absoluten (Dreh-)Weggeber aufweisen müssen.
Aus DE 198 19 664 A1 ist eine Vorrichtung zur Bestimmung des Maßes der
Relativverdrehung zweier Teile mit einer Erfassungseinrichtung zur
Unterscheidung von Vollumdrehungen bekannt, die einen Absolutlagesensor
zur Bestimmung eines von einem Getriebe bewegten Messkörpers aufweist.
Ferner ist in DE 195 48 659 C1 eine Betätigungsvorrichtung zur Ansteuerung
eines Stellgliedes beschrieben, die ein unbegrenzt drehbares Bedienelement
aufweist, dessen Verdrehung in eine Steuersignal-Impulsfolge zur Ansteuerung
des Stellgliedes umgesetzt wird. Durch die Eigenschaft der Steuersignal-
Impulsfolge sind unter anderem der Verstellweg, die Position und die
Verstellrichtung eines mittels des Stellgliedes zu verstellenden Objekts
bestimmt.
Eine Aufgabe der Erfindung ist darin zu sehen, ein Bedienelement zur Umset
zung einer mechanischen Drehung in ein elektrisches Signal zu schaffen, das
bei einfachem Aufbau und kostengünstiger Herstellung ein elektrisches Signal
ohne nennenswerte signalfreie Bereiche über eine 360°-Verdrehung eines
Drehorgans ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung ein Drehbedienelement zur
Umsetzung einer mechanischen Drehung in ein das Ausmaß der Drehung
und/oder eine Drehstellung repräsentierendes elektrisches Signal, insbeson
dere für die Bedieneinheit einer Fahrzeugkomponente, wie beispielsweise einer
Heizungs- und Klimaanlage, vorgeschlagen, wobei das Drehbedienelement
versehen ist mit
- - einem manuell verdrehbaren Drehorgan, das über mehr als 360° drehbar um eine Drehachse gelagert ist,
- - einem einen signalfreien Drehwinkelbereich aufweisenden, anschlaglosen Drehpotentiometer mit einem ohmschen Widerstandselement und einem dieses kontaktierenden Abgriffelement, wobei das Widerstandselement sich nach Art eines offenen Ringes über einen Bereich erstreckt, der im wesentlichen um den signalfreien Drehwinkelbereich kleiner als 360° ist, und wobei das Abgreifelement an einer im wesentlichen konzentrisch zum Widerstandselement verlaufenden Drehwelle angebracht ist,
- - einem zwischen dem Drehorgan und der Drehwelle des Drehpotentiome ters angeordneten Getriebe mit einem Übersetzungsverhältnis zur Transformation eines Verdrehungsmaßes des Drehorgans in ein dem gegenüber größeres Verdrehungsmaß der Drehwelle des Drehpotentio meters und
- - einer Detektionsvorrichtung zur Erkennung, in welchem von mehreren Sektoren sich das Drehorgan bezogen auf einen Referenzpunkt augen blicklich befindet, wobei die Anzahl und Winkelgröße der Sektoren durch das Übersetzungsverhältnis des Getriebes bestimmt sind,
- - wobei ein die Drehposition und/oder das Ausmaß einer Verdrehung des Drehorgans repräsentierendes elektrisches Signal durch die von dem Drehpotentiometer und der Detektionsvorrichtung erzeugten Signale de finierbar ist.
Nach der Erfindung ist also vorgesehen, die Rotation eines Drehorgans in eine
Rotation der Drehweile eines anschlaglosen Drehpotentiometers umzusetzen,
das einen signalfreien Drehwinkelbereich aufweist. Dabei befindet sich
zwischen dem Drehorgan und dem Drehpotentiometer ein Getriebe,
beispielsweise in Form eines Riementriebs oder Zahnrad-Getriebes, dessen
Übersetzungsverhältnis derart gewählt ist, dass ein Verdrehungsmaß des
Drehorgans in ein demgegenüber größeres Verdrehungsmaß der Drehwelle
des Drehpotentiometers umgesetzt wird. Im Falle eines
Übersetzungsverhältnisses von beispielsweise 4 : 1 bedeutet dies, dass bei
einer Umdrehung des Drehorgans sich die Drehwelle des Drehpotentiometers
viermal dreht. Das bedeutet, dass der konstruktionsbedingte signalfreie
Drehwinkelbereich α des Drehpotentiometers in eine der Größe des Über
setzungsverhältnisses entsprechende Anzahl von Drehwinkelbereichen β des
Drehorgans abgebildet wird, wobei für β gilt:
β = α/Übersetzungsverhältnis.
β = α/Übersetzungsverhältnis.
Zur Erkennung, in welchem von mehreren Sektoren sich das Drehorgan bezo
gen auf einen Referenzpunkt augenblicklich befindet, weist das erfindungsge
mäße Drehbedienelement noch eine Detektionsvorrichtung auf. Dabei ist noch
anzumerken, dass die Anzahl und Winkelgröße der Sektoren des Drehorgans
durch das Übersetzungsverhältnis bestimmt ist. Aus dem von der Detektions
vorrichtung erzeugten elektrischen Signal und dem elektrischen Signal des
Drehpotentiometers wird dann dasjenige elektrische Signal erzeugt, das das
Ausmaß einer Verdrehung des Drehorgans und/oder des augenblickliche Dreh
position repräsentiert.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Bedienelements ist darin zu sehen, dass
ein kostengünstiges Drehpotentiometer mit einem vergleichsweise großen
signalfreien Drehwinkelbereich verwendet werden kann, der sich auf Grund
des Übersetzungsverhältnisses des zwischen Drehorgan und Drehpotentio
meter geschalteten Getriebes auf mehrere kleinere Drehwinkelbereiche des
Drehorgans abbilden lässt, die jeweils einem durch das Übersetzungsverhältnis
bestimmten Teil des Drehwinkelbereichs des Drehpotentiometers entsprechen.
Wird beispielsweise ein handelsübliches anschlagloses Drehpotentiometer mit
einem signalfreien Drehwinkelbereich (Todbereich) von α = 40° und ein Ge
triebe mit einem Übersetzungsverhältnis von 4 gewählt, so weist das Dreh
organ vier Drehwinkelbereiche von β = 40°/4 = 10° auf, in denen kein die
Drehposition innerhalb dieser Drehwinkelbereiche repräsentierendes elektri
sches Signal abgegeben wird. Diese Todwinkelbereiche des Drehorgans sind
damit gegenüber dem signalfreien Drehwinkelbereich des Potentiometers auf
¼ reduziert und damit wesentlich kleiner. Legt man diese vier Todwinkelbe
reiche des Drehorgans darüber hinaus auf vier Drehverrastungspunkte des
Drehorgans (im Falle der Steuerung der Luftverteilung beispielsweise Defrost-,
Mannanström- und Fußraumstellung sowie kombinierte Defrost-, Mann
anström- und Fußraumstellung des Drehorgans), so wirken sich die vier Tod
bereiche in der elektrischen Gesamtperformance des erfindungsgemäßen
Drehbedienelements nicht nachteilig aus; denn eine Verdrehung von etwa 5°
zu beiden Seiten der jeweiligen zentrierten Drehverrastposition des Dreh
organs würde bei einem anschließenden Loslassen des Drehorgans automa
tisch dessen Zurückbewegung in die zentrierte Rastposition bewirken, so dass
innerhalb dieser Todwinkelbereiche des Drehorgans außer der einzigen Stel
lung (Mittenstellung) keine weiteren Drehstellungen möglich wären.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Getriebe
als Zahnrad-Getriebe ausgeführt wird, das ein an dem Drehorgan
angeordnetes Zahnrad und ein auf der Drehwelle des Drehpotentiometers
angeordnetes sowie in Wirkverbindung mit dem Zahnrad des Drehorgans
stehendes Zahnrad aufweist, die zweckmäßigerweise direkt oder über weitere
Zahnräder indirekt miteinander kämmen.
Die Detektionsvorrichtung kann grundsätzlich jede beliebige Ausgestaltung
aufweisen, die es ermöglicht zu erkennen, in welchem der bezüglich Größe und
Anzahl durch das Übersetzungsverhältnis definierten Drehsektoren sich das
Drehorgan gerade befindet. So könnte man beispielsweise am Drehorgan
Nocken vorsehen, die mit Schaltern zusammenwirken und je nach Drehstel
lung des Drehorgans unterschiedliche bzw. unterschiedliche Kombinationen
von Schaltern betätigen. Darüber hinaus ist es möglich, durch das elektrische
Abgreifen von elektrisch leitenden Teilkreissegmenten einer Kodierscheibe zu
erkennen, innerhalb welches Winkelbereichs (Sektors) sich das Drehorgan
gerade befindet. Die Teilkreissegmente sind nach Art einer Kodierscheibe ein
ander überlappend und/oder aneinander angrenzend auf unterschiedlichen
Radien angeordnet. Diese Teilkreissegmente bewegen sich bei einer Ver
drehung des Drehorgans relativ zu den Schleiferelementen.
An dieser Stelle soll auf die Ausgestaltung von Detektionsvorrichtungen nicht
näher eingegangen werden, da diese grundsätzlich dem Fachmann bekannt
sind und daher nicht weiter erläutert werden müssen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Im ein
zelnen zeigen:
Fig. 1 eine Vorderansicht der Bedieneinheit für eine Kfz-Heizungsanlage,
Fig. 2 einen Schnitt durch das Drehbedienelement für die Luftverteilung der
Heizungsanlage und
Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie III-III der Fig. 2.
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf die Bedieneinheit 10 für eine Kfz-Heizungs-
bzw. Klimaanlage, die neben einem Drehschalter 12 zur Temperatureinstellung
und einem weiteren Drehschalter 14 zur Gebläseeinstellung auch ein Drehbe
dienelement 16 zur Einstellung der Luftverteilung aufweist. Zusätzlich weist die
Bedieneinheit 10 weitere Tasten 18, 20 für beispielsweise Umluft-Betrieb und
die Zuschaltung eines Kühlaggregat auf.
Wie anhand der Fig. 2 und 3 zu erkennen ist, weist das Drehbedienelement
16 ein Drehorgan 22 auf, das an einer Frontblende 24 der Bedieneinheit 10
angeordnet ist. Das Drehorgan 22 ist um eine Drehachse 26 drehbar an einer
Platine 28 gelagert, die hinter der Frontblende 24 angeordnet und mit dieser
verschraubt ist. Das Drehorgan 22 ist anschlaglos gelagert, lässt sich also über
mehr als 360° verdrehen. Mit dem Drehorgan 22 kann zwischen mehreren
Luftverteilungsstellungen gewählt werden, und zwar beispielsweise einer Dre
froststellung (siehe Symbol 30), einer Mannanströmstellung (siehe Symbol
32), einer Fußraum- und Mannanströmstellung (siehe Symbol 34) und einer
Fußraumstellung (siehe Symbol 38). Stellungen zwischen diesen Einstellungen
sind ebenfalls möglich.
Die Drehbewegung des Drehorgans 22 wird über ein zwischen der Frontblende
24 und der Platine 28 angeordnetes Getriebe 40 auf ein Drehpotentiometer 42
übertragen und dort in ein elektrisches Signal umgesetzt. Das Drehpotentio
meter 42 befindet sich auf der Platine 28. Als Getriebe dienen in diesem Aus
führungsbeispiel zwei miteinander kämmende Zahnräder, von denen das eine
Zahnrad, das Antriebszahnrad 44, drehfest mit dem Drehorgan 22 verbunden
und um die Drehachse 26 drehbar gelagert ist und das andere Zahnrand, das
Abtriebszahnrad 46, an einer Drehwelle 48 des Drehpotentiometers 42 ange
bracht ist. Die Anzahl der Zähne des Abtriebszahnrades 46 ist kleiner als die
Anzahl der Zähne des Antriebszahnrades 44 und beträgt in diesem Ausfüh
rungsbeispiel ¼ der Zähne des Antriebszahnrades 44. Damit dreht sich das
Zahnrad 46 viermal, wenn das Zahnrad 44 über das Drehorgan 22 um 360°
gedreht wird.
Bei dem Drehpotentiometer 42 handelt es sich um ein anschlagloses Potentio
meter, das in einem Gehäuse 50 eine entlang einer Kreislinie angeordnete
Widerstandsbahn 52 aufweist, die über zwei Anschlussbeinchen 56 elektrisch
kontaktiert ist (siehe Fig. 3). Mit der Drehwelle 48 des Drehpotentiometers 42
dreht sich ein Abgriffelement 58, das über die Widerstandsbahn 52 entlang
streicht und sich bei Drehung des Abtriebszahnrades 46 mitdreht. Das am Ab
griffelement 58 anliegende elektrische Signal wird über den Anschluss 60 aus
dem Drehpotentiometer 42 herausgeführt.
Wie man insbesondere anhand von Fig. 3 erkennen kann, liefert das Dreh
potentiometer 42 nicht in jeder Stellung des Abgriffelements 58 ein elektri
sches Ausgangssignal am Anschluss 60, das die augenblickliche Drehstellung
des Abgriffelements 58 anzeigt. Der Grund dafür ist darin zu sehen, dass sich
die Widerstandsbahn 52 nicht über 360° sondern vielmehr über einen um den
Winkel α (beispielsweise 20°) geringeren Winkel als 360° erstreckt. Ein solches
Drehpotentiometer ist lediglich bedingt einsetzbar, wenn es, wie im vorliegen
den Fall, darum geht, die Drehstellung eines Drehorgans in nahezu sämtlichen
Drehstellungen in ein elektrisches Signal umzusetzen. Bei einer derartigen
Applikation ist ein signalfreier Raum von beispielsweise 20° zu groß und des
halb nicht zu tolerieren.
Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann das Dreh
potentiometer 42 dennoch eingesetzt werden. Denn auf Grund der Kopplung
des Drehpotentiometers 42 über das Getriebe 40 mit dem Drehorgan 22 wird
erreicht, dass der relativ große signalfreie Bereich α des Drehpotentiometers
42 in mehrere (wegen des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes 40 von 1
4 in diesem Ausführungsbeispiel vier) jeweils kleine signalfreie Bereiche umge
setzt wird. Jeder Drehwinkelbereich des Drehorgans 22, in dem dessen Dreh
stellung nicht durch ein entsprechendes Signal des Drehpotentiometers 42 an
gezeigt werden kann, beträgt damit lediglich noch ¼ des signalfreien Bereichs
des Drehpotentiometers 42. Die sich in diesem Ausführungsbeispiel ergeben
den vier signalfreien Drehwinkelbereiche des Drehorgans 22 sind um 90°
gegeneinander versetzt und werden zweckmäßigerweise mit den vier oben er
wähnten und durch die Symbole 30 bis 38 gekennzeichneten Luftverteilungs
stellungen zusammengelegt. Da diese Luftverteilungsstellungen exponiert sind,
fallen sie zumeist mit entsprechenden Raststellungen des Drehorgans 22 zu
sammen. Die Verrastung wird dabei zweckmäßigerweise so gewählt, dass sich
das Drehorgan 22 bei Verdrehung um 2,5° nach links oder nach rechts
selbsttätig wieder zentriert (jeder der vier signalfreien Bereiche des Dreh
organs 22 beträgt auf Grund des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes 40
von 1 : 4 α/4 = 5°). Damit ist es möglich, ohne Nachteil ein Drehpotentio
meter 42 zu verwenden, das einen relativ großen signalfreien Bereich aufweist
und damit kostengünstig ist.
Der Ausgangssignalverlauf des Dreh potentiometers 42 wiederholt sich auf
Grund des gewählten Übersetzungsverhältnisses von 1 : 4 des Getriebes 40
pro Umdrehung des Drehorgans 22 viermal. Um zu erkennen, in welchem
Quadranten sich das Drehorgan 22 befindet, bedarf es noch zusätzlich einer
Detektionsvorrichtung 62, die in diesem Ausführungsbeispiel in Form mehrerer
sich über unterschiedliche und unterschiedlich lange Quadranten erstrecken
den Kontaktspuren 64 bis 70 des Antriebszahnrades 44 und eine entsprechen
den Anzahl von diese Kontaktspuren abgreifenden elektrischen Schleifer
elementen 72 ausgebildet ist. Durch diese Detektionsvorrichtung 62 liegt ein
elektrisches Signal vor, das angibt, in welchem der vier Quadranten sich das
Drehorgan 22 gerade befindet. Anhand des Ausgangssignals des Drehpoten
tiometers 42 kann dann exakt der Drehwinkel des Drehorgans 22 innerhalb
des betreffenden Quadranten angegeben werden (mit Ausnahme der relativ
kleinen durch die Symbole 30 bis 38 angegebenen Drehwinkelbereiche).
Durch die zuvor beschriebene Vorrichtung lässt sich also auf einfache Art und
Weise kostengünstig ein Drehbedienelement 16 konstruieren, bei dem die
aktuelle Drehstellung eines von Hand verdrehbaren Drehorgans in ein elektri
sches Signal umgesetzt wird, ohne dass es dazu eines Drehpotentiometers
bedarf, das über 360° hinweg ein die jeweilige Drehstellung eindeutig definie
rendes elektrisches Signal abgibt.
10
Bedieneinheit
12
Drehschalter
14
Drehschalter
16
Drehbedienelement
18
Tasten
20
Tasten
22
Drehorgan
24
Frontblende
26
Drehachse
28
Platine
32
Symbole
34
Symbole
38
Symbole
40
Getriebe
42
Drehpotentiometer
44
Antriebszahnrad
46
Abtriebszahnrad
48
Drehwelle
50
Gehäuse
52
Widerstandsbahn
56
Anschlussbeinchen
58
Abgriffelement
60
Anschluss
62
Detektionsvorrichtung
64
Kontaktspuren
66
Kontaktspuren
68
Kontaktspuren
70
Kontaktspuren
72
Schleiferelemente
Claims (5)
1. Drehbedienelement für eine Fahrzeugkomponente, insbesondere eine
Heizungs- oder Klimaanlage, zur Umsetzung einer mechanischen Drehung
in ein das Ausmaß der Drehung und/oder die Drehstellung repräsentie
rendes elektrisches Signal, mit
einem manuell verdrehbaren Drehorgan (22), das über mehr als 360° drehbar um eine Drehachse (26) gelagert ist,
einem einen signalfreien Drehwinkelbereich (α) aufweisenden, an schlaglosen Drehpotentiometer (42) mit einem ohmschen Wider standselement (52) und einem dieses kontaktierenden Abgriffelement (58), wobei das Widerstandselement (52) sich nach Art eines offenen Ringes über einen Bereich erstreckt, der im wesentlichen um den signalfreien Drehwinkelbereich (α) kleiner als 360° ist, und wobei das Abgreifelement (58) an einer im wesentlichen konzentrisch zum Widerstandselement (52) verlaufenden Drehwelle (48) angebracht ist,
einem zwischen dem Drehorgan (22) und der Drehwelle (48) des Drehpotentiometers (42) angeordneten Getriebe (40) mit einem Übersetzungsverhältnis zur Transformation eines Verdrehungsmaßes des Drehorgans (22) in ein demgegenüber größeres Verdrehungsmaß der Drehwelle (48) des Drehpotentiometers (42) und
einer Detektionsvorrichtung (62) zur Erkennung, in welchem von mehreren Sektoren sich das Drehorgan (22) bezogen auf einen Referenzpunkt augenblicklich befindet, wobei die Anzahl und Winkel größe der Sektoren durch das Übersetzungsverhältnis des Getriebes (40) bestimmt sind,
wobei ein die Drehposition und/oder das Ausmaß einer Verdrehung des Drehorgans (22) repräsentierendes elektrisches Signal durch die von dem Drehpotentiometer (42) und der Detektionsvorrichtung (62) erzeugten Signale definierbar ist.
einem manuell verdrehbaren Drehorgan (22), das über mehr als 360° drehbar um eine Drehachse (26) gelagert ist,
einem einen signalfreien Drehwinkelbereich (α) aufweisenden, an schlaglosen Drehpotentiometer (42) mit einem ohmschen Wider standselement (52) und einem dieses kontaktierenden Abgriffelement (58), wobei das Widerstandselement (52) sich nach Art eines offenen Ringes über einen Bereich erstreckt, der im wesentlichen um den signalfreien Drehwinkelbereich (α) kleiner als 360° ist, und wobei das Abgreifelement (58) an einer im wesentlichen konzentrisch zum Widerstandselement (52) verlaufenden Drehwelle (48) angebracht ist,
einem zwischen dem Drehorgan (22) und der Drehwelle (48) des Drehpotentiometers (42) angeordneten Getriebe (40) mit einem Übersetzungsverhältnis zur Transformation eines Verdrehungsmaßes des Drehorgans (22) in ein demgegenüber größeres Verdrehungsmaß der Drehwelle (48) des Drehpotentiometers (42) und
einer Detektionsvorrichtung (62) zur Erkennung, in welchem von mehreren Sektoren sich das Drehorgan (22) bezogen auf einen Referenzpunkt augenblicklich befindet, wobei die Anzahl und Winkel größe der Sektoren durch das Übersetzungsverhältnis des Getriebes (40) bestimmt sind,
wobei ein die Drehposition und/oder das Ausmaß einer Verdrehung des Drehorgans (22) repräsentierendes elektrisches Signal durch die von dem Drehpotentiometer (42) und der Detektionsvorrichtung (62) erzeugten Signale definierbar ist.
2. Drehbedienelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das
Getriebe (40) ein Zahnrad-Getriebe ist, das ein an dem Drehorgan (22)
angeordnetes Zahnrad (44) und ein auf der Drehwelle (48) des
Drehpotentiometers (42) sowie in Wirkverbindung mit dem Zahnrad (44)
des Drehorgans (22) stehendes Zahnrad (46) aufweist.
3. Drehbedienelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der
Zahnkranz oder das Zahnrad (44) des Drehorgans (22) direkt mit dem
Zahnrad (46) der Drehwelle (48) des Drehpotentiometers (42) kämmt.
4. Drehbedienelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Detektionsvorrichtung (62) eine Kodierscheibe mit
mehreren elektrisch leitenden, einander überlappenden und/oder einan
der angrenzenden Teilkreissegmenten (64, 66, 68) unterschiedlicher
Radien und diese abgreifende Schleiferelemente (72) aufweist, wobei die
Kodierscheibe und die Schleiferelemente (72) bei Verdrehung des Dreh
organs (22) relativ zueinander verdrehbar sind.
5. Drehbedienelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, dass das Übersetzungsverhältnis des Getriebes (40) 4 : 1 be
trägt und dass die Detektionsvorrichtung (62) erkennt, in welchem von
vier Sektoren von jeweils 90° sich das Drehorgan (22) gerade befindet.
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DE2001138463 DE10138463C1 (de) | 2001-08-04 | 2001-08-04 | Drehbedienelement |
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