-
Die
Erfindung betrifft ein Bedienelement mit einem Betätigungsteil,
einem Kopplungselement und einem Stellelement, insbesondere einer
mit einem Inkrementgeber verbindbaren Welle, wobei das Kopplungselement
zum Verbinden von Betätigungsteil
und Stellelement dient.
-
Es
ist bekannt, Bedienelemente an Radios, Navigationsgeräten und
Bedienpanels vorzusehen. Diese sind in den bekannten Ausführungsformen
direkt auf die Welle des Inkrementgebers auf der Platine aufgesteckt.
Sie sind dabei nicht mechanisch mit beispielsweise einer Radioblende
oder anderen design- und haptikrelevanten Bauteilen verbunden. Derartige
Bedienelemente sind beispielsweise in Werner Krause, Gerätekonstruktion
in Feinwerktechnik und Elektronik, 3. Auflage, 2000, Seiten 451-458, beschrieben.
Zum Aufstecken des Betätigungsteils auf
die Welle des Inkrementgebers ist diese zumeist mit einer abgeflachten
Seite und/oder einer Außenverzahnung
und entsprechend das Betätigungsteil mit
einer Innenverzahnung bzw. einem entsprechend abgeflachten Teilbereich
auf der Innenseite versehen. Derartige Bedienelemente weisen jedoch
Nachteile auf. Insbesondere wackeln sie aufgrund ihrer geringen
Bauhöhe
und der kurzen Lagerung der Wellen der Inkrementgeber in dem in
die Radioblende eingebauten Zustand. Außerdem ergeben sich hohe Positionstoleranzen
der Bedienelemente in den Blenden aufgrund einer Kette von Toleranzen
zwischen Bedienelement und Radioblende bzw. zu den angrenzenden
Lichtleitern oder Tasten, insbesondere durch die Kette der einzelnen
Elemente des Betätigungsteils,
Inkrementgebers, der Platine, des Radiogehäuses, der Radioblende und des
Leuchtrings.
-
Hierdurch
werden große
Spaltmaße
erfordert, welche zu Problemen bei der Ausleuchtung führen.
-
Hintergrund
ist, dass im Stand der Technik das Betätigungsteil direkt auf der
Welle des Inkrementgebers gelagert wird, so dass die Betätigungsteile,
also die Teile des Bedienelements, die von einem Benutzer angefasst
und betätigt,
insbesondere gedreht, werden, über
die Oberfläche
des Blendenelements hinausragen. Es ragt also die Welle durch eine Öffnung des
Blendenelementes hindurch in das Betätigungsteil hinein. Aufgrund
von Ungenauigkeiten bzw. zu großen
Fertigungstoleranzen des Blendenelementes und der Platine, auf der
der Inkrementgeber mit der Welle montiert ist, kann es vorkommen, dass
die Position der Öffnung
in dem Blendenelement, durch die die Welle des Inkrementgebers hindurchgeführt werden
soll, und die dieser Welle nicht übereinstimmen, so dass die
Welle in der Öffnung klemmt.
Alternativ wird, wie bereits vorstehend erwähnt, die Öffnung so groß gewählt, dass
die Welle auch bei größeren Fertigungstoleranzen
durch die Öffnung
in dem Blendenelement hindurchpasst. In letzterem Falle entstehen
sehr große
Spaltmaße, durch
die das von einer Beleuchtungseinrichtung unterhalb oder in dem
Betätigungsteil
ausgesandte Licht hindurchtreten kann. Dies kann gegebenenfalls dazu
führen,
dass ein geforderter Qualitätsstandard diesbezüglich nicht
erreicht wird.
-
Aus
der
DE 38 74 173 T2 ist
ein elektrischer Schalter mit gebogenem Drehgriff ohne Beleuchtung bekannt.
Der Schalter weist einen Betätigungsgriff
in einem Gehäuse
auf, der eine um eine Hauptachse drehbare treibende Welle, eine
um eine zur Hauptachse nicht parallele Sekundärachse drehbare getriebene
Welle, einen mit einer der Wellen fest oder einstückig verbundenen
Drehzapfen mit einer zylindrischen zu einer Nebenachse zentrierten
Hülle und eine
ein erstes Schenkelpaar aufweisende, den Drehzapfen umgreifende
Gabel umfasst. In einer zylindrischen Bohrung des Gehäuses ist
ein Kugelgelenk angeordnet. Im Gehäuse ist eine langgestreckte Führung für eine der
Wellen vorgesehen, die sich quer zu der von der Hauptachse und der
Sekundärachse
definierten Ebene erstreckt, wobei die Welle so geführt ist,
dass sie eine Ausschlagbewegung in Querrichtung zu der von der Hauptachse
und Sekundärachse
definierten Ebene ausführen
kann. Am Ende der getriebenen Welle sind ein sich radial zu der
Sekundärachse
erstreckender Arm und an dessen freiem Endstück ein Betätigungsfinger beispielsweise
für den
Eingriff in einen Kontaktschieber bzw. zur Verstellung elektrischer
Kontaktstücke
vorgesehen. Die getriebene Welle kann eine Drehbewegung um die Sekundärachse und
unabhängig
davon eine translatorische Bewegung in Richtung dieser Achse vollziehen.
-
Die
DE 199 44 463 A1 offenbart
ein Betätigungselement
für ein
verdrehbares Verstellelement, wie z.B. ein Potentiometer, das beispielsweise
aus Dichtigkeitsgründen
indirekt verstellbar angeordnet wird. Hierbei weist das Betätigungselement
ein Betätigungswerkzeug
auf, das mit dem Verstellelement in Wirkverbindung gebracht werden
kann. Das Betätigungselement
weist ein bezüglich
einer Drehachse drehbares Grundelement auf, mit dem das Betätigungswerkzeug
axialverschieblich verbunden ist.
-
Aus
der
DE 33 14 242 A1 ist
eine Kuppelvorrichtung für
Wellen kleiner Präzisionsteile,
wie eines Potentiometers mit der rotierenden Welle eines Hand- oder
Fußhebels
bekannt, wobei die Wellen koaxial angeordnet und in ihrer Drehrichtung
verkoppelt werden. Dabei wird in eine Endfläche der ersten Welle ein Schlitz
eingeschnitten, der sich in einem rechten Winkel zu der Achse der
Welle erstreckt. Die zweite Welle wird zu der ersten Welle fluchtend
ausgerichtet und weist eine Endfläche auf, aus der eine Zunge
hervortritt. Die Zunge ist zu dem Schlitz ausgerichtet und kann
in diesen mit ausreichendem Spiel und nach Einfügen einer Blattfeder eingefügt werden, wodurch
eine Kopplung der Wellen erfolgt. Schenkelabschnitte der Blattfeder
umklammern die Zunge so, dass zwischen der ersten und der zweiten
Welle keine relative Drehbewegung mehr auftritt, d.h. Drehwinkel
präzise
ohne Spiel übertragen
werden.
-
Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Bedienelement
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dahingehend weiterzubil den,
dass die vorstehend zum Stand der Technik genannten Nachteile vermieden
werden, also insbesondere die Spaltmaße gleichbleibend gering gewählt werden
können,
um Probleme bei der Ausleuchtung und ein Wackeln der Bedienelemente
im eingebauten Zustand zu vermeiden.
-
Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Bedienelement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass
das kardanische Übertragungselement
innerhalb des Betätigungsteils angeordnet
ist.
-
Weiterbildungen
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
definiert.
-
Dadurch
wird ein Bedienelement geschaffen, bei dem ein Wackeln des Betätigungsteils
durch die größere Stützweite
in der Lagerung vermieden wird. Gerade durch Vorsehen eines kardanischen Übertragungselementes
ist eine Stützung
in denjenigen Richtungen möglich,
in denen ansonsten beim Stand der Technik die Betätigungsteile
ein Wackeln bzw. eine Bewegung zuließen. Andererseits kann die
Beweglichkeit gezielt ermöglicht
werden. Hierdurch ist es vorteilhaft möglich, dass ein Achsenversatz
bzw. Kippeln des Stellelementes, insbesondere der Welle des Inkrementgebers,
für die
Qualität
des Gesamtsystems nicht mehr relevant ist, da dieses ausgeglichen
werden kann. Vorteilhaft ist es dadurch möglich, preisgünstigere
Inkrementgeber zu wählen.
-
Bevorzugt
kann das Betätigungsteil
direkt in einem umgebenden Blendenelement gelagert werden. Auch
hierdurch wird ein Wackeln bzw. eine ungewollte Bewegung des Betätigungsteils
innerhalb des Blendenelementes, insbesondere einer Radioblende,
vermieden. Außerdem
kann dadurch erreicht werden, dass der Abstand zwischen dem Rand
der Öffnung
in dem Blendenelement, in die das Betätigungsteil eingefügt ist,
und dessen äußerem Mantel, somit
der sichtbare Spalt, auf eine vom Design geforderte Größenordnung
reduziert werden kann. Dies führt
vorteilhaft zu einer Verringerung der sichtbaren Spalte im Vergleich
zum Stand der Technik um einen Faktor 10.
-
Bevorzugt
weist das kardanische Übertragungselement
Mittel zum Erzeugen einer Vorspannung für das darin gelagerte Teilstück des Stellelementes
auf. Dieses Teilstück
wird zumeist die Welle eines Inkrementgebers sein. Durch die Vorspannung wird
eine Relativbewegung zwischen Betätigungsteil und diesem Teilstück des Stellelementes
verhindert.
-
Bevorzugt
umfasst das kardanische Übertragungselement
zum Ausgleich eines Achsversatzes und als Mittel zum Erzeugen einer
Vorspannung zwischen Betätigungsteil
und Stellelement nach Freiheitsgraden getrennte kar danische Mitnehmer. Durch
diese wird ein Drehwiderstand erzeugt, jedoch kein Drehspiel. Außerdem ist
ein geringes axiales Spiel möglich,
wodurch Längenunterschiede
des Stellelementes, insbesondere einer Welle eines Inkrementgebers,
ausgeglichen werden können.
-
Außerdem können die
nach Freiheitsgraden getrennten kardanischen Mitnehmer ineinander
und in dem Betätigungsteil
um zueinander senkrecht stehende Achsen schwenkbar angeordnet werden.
Es kann z.B. ein klassisches Kardangelenk mit Zwischenstück vorgesehen
werden. Dabei ist kein Drehwiderstand gegeben, jedoch ein Drehspiel
und ein axiales Spiel. Die Wahl der jeweiligen Ausführungsformen
des kardanischen Übertragungselementes kann
somit von dem Anwendungsfall abhängig
gemacht werden. Die nach Freiheitsgraden getrennten kardanischen
Mitnehmer sind besonders bevorzugt ineinander und in dem Betätigungsteil
um Achsen schwenkbar angeordnet. Bevorzugt werden hierbei zwei ineinanderliegende,
um jeweils 90° zueinander versetzte
Achsen ineinander und in bezug auf das Betätigungsteil schwenkbar gelagert.
Die federnden Mitnehmer sind vorzugsweise so ausgebildet, dass keine
gegenseitige Beeinflussung der Drehkraftübertragung, Druckkraftübertragung
und einer vorzugsweise vorzusehenden Sollbruchstelle auftritt. Vorzugsweise
ist nämlich
zum Versenken des Bedienelementes in dem Blendenelement bei einer
vorbestimmten auf das Bedienelement wirkenden Druckkraft zumindest
eine Sollbruchstelle vorgesehen. Gerade bei Verwendung als Bedienelement
im Cockpit eines Fahrzeugs wird ein Abtauchen in dem Blendenelement
bei einer bestimmten Druckkraft zum Schutz der in dem Fahrzeug sitzenden
Insassen, beispielsweise für
den Fall eines Kopfaufpralls, gefordert. Durch Vorsehen von zumindest
einer Sollbruchstelle, insbesondere an dem kardanischen Übertragungselement,
kann diese Bedingung sicher erfüllt werden.
-
Bevorzugt
weist der federnde Mitnehmer ein Mitnehmergrundelement auf, von
dem sich radial weg spreizende Federarme erstrecken. Vorzugsweise
sind die Federarme an ihren Enden zum Eingreifen in das Betätigungsteil
ausgeformt, insbesondere weisen sie Verdickungen auf. Besonders
bevorzugt weist das Betätigungsteil
dabei Haltestellen zum Eingreifen der ausge formten Enden der Federarme
auf, insbesondere eine Innenverzahnung. Aufgrund der sich radial
nach außen
weg spreizenden Federarme ist zum einen ein Ausgleich des Achsenversatzes zwischen
Stellelement und Betätigungsteil
möglich, da
diese in einem weiten Bereich veränderlich in Haltestellen federnd
eingreifen können.
Andererseits wird hierdurch zwar ein Drehwiderstand hervorgerufen,
jedoch kein Drehspiel. Dadurch, dass vorzugsweise eine Innenverzahnung
bzw. zumindest Haltestellen auf der Innenseite des Betätigungsteils
vorgesehen sind, in die die ausgeformten Enden der Federarme eingreifen
können,
sind zum einen mehrere Positionen innerhalb des Betätigungsteils
möglich. Zum
anderen weist jede dieser Positionen den Vorteil eines nicht vorhandenen
Drehspieles bei vorhandenem Drehwiderstand auf. Aufgrund des Wegspreizens
der Federarme wird zugleich auch eine Vorspannung innerhalb des
Betätigungsteils
erreicht. Außerdem
können
Abmessungsunterschiede des Betätigungsteils
aufgrund von Fertigungstoleranzen optimal ausgeglichen werden. Hierzu
spreizen sich die Federarme lediglich weiter nach außen oder
werden näher
an das Mitnehmergrundelement herangedrückt.
-
Vorzugsweise
ist ein Gleitring vorgesehen, in dem das Betätigungsteil gleitend in einem
Blendenelement gelagert werden kann. Hierdurch ist ein freies Drehen
des Betätigungsteils,
das direkt in dem Blendenelement angeordnet ist und nicht wie beim
Stand der Technik über
diesem, möglich.
-
Bevorzugt
weist das Betätigungsteil
Gleitelemente, insbesondere radiale und/oder axiale Nocken zum Abstützen an
oder in dem Gleitring auf. Besonders bevorzugt ist zumindest das
zu dem Gleitring weisende Teilstück
des Betätigungsteils
zum Abstützen
in einer Ruhelage im wesentlichen kegelig und/oder konisch zulaufend
ausgebildet. Durch Vorsehen der Nocken wird zum einen eine Abstützung innerhalb
des Gleitrings geschaffen, zum anderen jedoch ein Klemmen innerhalb
von diesem vorteilhaft vermieden. Besonders bevorzugt ist hierbei
die Ausführungsform,
bei der das die Nocken aufweisende Teilstück des Betätigungsteiles kegelig und/oder
konisch zulaufend ausgebildet ist, da dabei ein Abstützen innerhalb
des Gleitringes in der Ruhelage des Betätigungsteils, also bei nicht
erfolgender Betätigung,
beson ders gut möglich
ist. Jedoch kann auch eine zylindrische Form dieses Teilstücks des
Betätigungsteiles
vorteilhaft verwendet werden. In einer besonderen Ausführungsform
kann die kegelige und/oder konisch zulaufende Ausbildung dieses
Teilstücks
des Betätigungsteiles
auch durch unterschiedlich große
bzw. dicke Nocken auf der Außenfläche des
Betätigungsteiles
erzeugt werden.
-
Vorzugsweise
kann das Bedienelement durch ein Federteil, insbesondere eine Federplatte, an
dem Blendenelement gesichert werden. Besonders bevorzugt ist das
Federteil eine Blattfeder und/oder weist einen Plattenteil mit Federstegen
auf. Bevorzugt weist das Plattenteil eine Ausnehmung oder Aussparung
auf, in die die Federstege hineinragen. Durch Vorsehen des Federteiles
wird eine axiale Vorspannung des Bedienelementes innerhalb eines Blendenelementes
erreicht. Insbesondere kann eine Blattfeder aus Stahl verwendet
werden und/oder ein entsprechend ausgestaltetes Plattenteil aus
einem Metall, das Federstege aufweist. Diese greifen in oder an
einem Teilstück
des Bedienelementes an, das vorzugsweise nicht drehbar gelagert
ist, um die Drehung nicht unnötig
zu behindern oder einzuschränken.
Durch das Federteil wird eine Vorspannung gegenüber dem Blendenelement erreicht,
wodurch ein ungewolltes Herausfallen oder Herausziehen des Bedienelementes
aus dem Blendenelement heraus vermieden wird. Außerdem wird eine ungewollte
Beweglichkeit innerhalb des Blendenelementes ebenfalls verhindert.
-
Vorzugsweise
ist ein lichtleitendes Element insbesondere zwischen Betätigungsteil
und Blendenelement vorgesehen. Besonders bevorzugt kann das Federteil
an dem lichtleitenden Element angreifen und/oder in dieses eingreifen.
Dies erweist sich insbesondere dann als vorteilhaft, wenn das lichtleitende
Element in dem Blendenelement drehsicher befestigt ist bzw. befestigt
werden soll. Vorzugsweise ist von der Außenseite des Blendenelementes
lediglich ein definierter Leuchtring zu sehen. Dieser wird insbesondere
dadurch erzeugt, dass durch Vorsehen des Gleitringes innerhalb des
lichtleitenden Elements und des Vorsehens von Nocken in diesem Teilbereich des
dort hineinragenden Betätigungsteils
ein Lichtaustritt um das Betätigungsteil herum
ansonsten vermieden wird. Hierdurch ist es zum einen vorteilhaft
möglich,
besonders hohe Beleuchtungsqualitäten zu realisieren, die im
Stand der Technik aufgrund der großen Spaltmaße nicht möglich ist. Außerdem können auch
beliebige Beleuchtungsformen gewählt werden,
da der Lichtaustritt und dessen Form lediglich durch die Form des
lichtleitenden Elements im Bereich der Außenfläche des Blendenelements bestimmt
wird. Üblicherweise
werden zwar Brechungsflächen
des lichtleitenden Elementes so ausgeführt, dass ein solches Streulicht
nicht austreten kann, jedoch kann es vorkommen, dass auf der Platine
zusätzlich
zu der eigentlichen Beleuchtungsquelle, z.B. einer Leuchtdiode,
noch weitere lichtemittierende Elemente angeordnet sind. Auch kann
es vorkommen, dass aufgrund ungünstiger
Anordnung der Beleuchtungsquelle im Bereich des lichtleitenden Elementes
unterhalb des Blendenelementes bzw. des Betätigungsteils Licht austritt,
das dann durch breite Spalte im Stand der Technik an unerwünschten
Stellen sichtbar wird. Dies kann jedoch durch den erfindungsgemäßen Aufbau
des Bedienelementes vorteilhaft vermieden werden.
-
Bevorzugt
sind Mittel zum Schmutzabweisen im Bereich der Gleitflächen und/oder
Gleitstellen vorsehbar. Besonders bevorzugt sind die Mittel zum Schmutzabweisen
eine entsprechende Anpassung der Form und/oder Größe der aufeinander
gleitenden Elemente und Flächen,
insbesondere ein Zuspitzen der Gleitelemente und/oder eine Wandstärkenverringerung
der Gleitelemente. Durch Vorsehen von Nocken in einem Teilstück des Betätigungsteils,
das in dem Gleitring angeordnet wird, kann vorteilhaft Schmutz abgewiesen
werden. Hierdurch wird die Lagerung des Betätigungsteils innerhalb des
Blendenelementes nicht durch Eintrag von Schmutzpartikeln beeinträchtigt.
Die Schmutzpartikel werden vorteilhaft seitlich verdrängt und
nicht mehr, wie beim Stand der Technik, überfahren. Dies geschieht gerade
auch durch das spitz Zulaufenlassen der Enden der Gleitelemente,
also insbesondere der Nocken.
-
Zur
näheren
Erläuterung
der Erfindung werden im folgenden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen
näher beschrieben.
Diese zeigen in:
-
1 eine
Schnittansicht durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bedienelementes,
-
2 eine
Explosionsansicht des Bedienelementes gemäß 1,
-
3a bis 3d verschiedene
Ansichten eines kardanischen Übertragungselementes
in Form eines federnden Mitnehmers gemäß 1 und 2,
-
4 eine
Draufsicht auf die Unterseite des Betätigungsteils für das Bedienelement
gemäß 1 und 2,
-
5 eine
Explosionsansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bedienelementes
mit zwei nach Freiheitsgraden getrennten kardanischen Mitnehmern,
-
6a bis 6c verschiedene
Ausführungsformen
von Betätigungsteilen
mit Nocken, jeweils in der Seitenansicht und Draufsicht, und
-
7a bis 7c verschiedene
Ausführungsformen
von Federteilen, jeweils in der Unteransicht und der Seitenansicht.
-
1 zeigt
eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bedienelementes 1.
Dieses ist in einem Blendenelement 2 angeordnet. Ein Teil
des Bedienelementes, nämlich ein
Betätigungsteil 3,
ist sowohl in einer Öffnung 4 des
Blendenelements als auch über
dessen Oberfläche 5 hinausragend
darin vorgesehen. Das Betätigungsteil 3 dient
in dem Bereich, in dem es über
die Oberfläche 5 des
Blendenelementes hinausragt, dazu, von einem Bediener ergriffen
und durch Drehen betätigt
zu werden. Um dies zu ermöglichen,
ist in der Öffnung 4 ein
Gleitring 7 vorgesehen, der ein Teilstück 6 des Betätigungsteils 3 umgibt.
Das Betätigungsteil
weist im Bereich des Teilstücks 6 Nocken 8 auf,
die über
die innere Oberfläche
des Gleitrings 7 gleiten können. Der Gleitring besteht
beispielsweise aus einem harten Kunststoff oder einem anderen Material,
das Gleiteigenschaften auf seiner zumindest inneren Oberfläche zeigt.
Die obersten Nocken 8 greifen unter einen oberen Wulst 9 des
Gleitrings und werden dadurch gegen ein Herausfallen in dieser Richtung
gehalten. In der entgegengesetzten Richtung wird das Betätigungsteil
durch eine Welle 14 abgestützt, die üblicherweise auf einer Platine
gelagert ist.
-
Der
Gleitring 7 wird auf seiner Außenseite von einem lichtleitenden
Element 10 umgeben. Das lichtleitende Element ragt, im
Unterschied zu dem Gleitring, bis an die Oberfläche 5 des Blendenelementes 2 und
auf dessen anderer Seite über
die dortige Oberfläche 11 hinaus.
Vermittels des lichtleitenden Elementes wird eine Beleuchtung des
Bedienelementes um das Betätigungsteil
herum ermöglicht. In
der dargestellten Ausführungsform
nimmt die Wandstärke
des lichtleitenden Elementes 10 in Richtung zu dem Austrittsende
an der Oberfläche 5 des Blendenelementes
hin ab, wobei in diesem Bereich das Blendenelement um die Öffnung 4 herum
eine Materialaufdickung in Form eines umlaufenden Walles aufweist.
Hierdurch wird zum einen eine größere Festigkeit
im Bereich der Öffnung 4 des
Blendenelementes erzielt und zum anderen eine größere Stützweite der Lagerung des Betätigungsteils
in dem Blendenelement geschaffen.
-
Innerhalb
des Betätigungsteils 3 ist
ein federnder Mitnehmer 13 angeordnet, der auf die Welle 14 aufgefügt ist,
die insbesondere mit einem nicht dargestellten Inkrementgeber in
Verbindung steht. Zur Übertragung
eines Drehmoments weist der federnde Mitnehmer Federteile auf, die
besser in den 3a bis 3d zu
sehen sind. Außerdem
sind in Längsrichtung
des Betätigungsteils
Rippen 15 vorgesehen, die zur Druckkraftübertragung
dienen und mit den Federarmen 16 sowie dem Mitnehmergrundelement 17 in
Verbindung stehen bzw. einen Teil von diesem bilden. Mit dem Mitnehmergrundelement 17 stehen
sie über
eine Sollbruchstelle 18 in Verbindung. Diese dient dazu,
bei einer insbesondere vorbestimmten Druckkraft auf das Bedienelement
bzw. das Betätigungsteil 3 ein
Abtauchen von diesem in das Blendenelement hinein zu ermöglichen.
Hierdurch soll ein Schutz beispielsweise für Insassen eines Fahrzeugs
im Falle eines Unfalls geschaffen werden, wenn das Bedienelement
z.B. am Armaturenbrett angebracht ist, auf das der Insasse insbesondere
mit seinem Kopf auftreffen kann. Hierbei sollte die Sollbruchstelle
so ausgelegt werden, dass bei einem solchen Auftreffen des Kopfes
auf das Bedienelement (mit einer definierten Kraft von ca. 300 N)
dieses nachgibt und in dem Blendenelement verschwindet. Hierbei
brechen die Sollbruchstellen in dem dargestellten Bereich. Das Betätigungsteil
gleitet entlang dem Gleitring über
das Mitnehmergrundelement 17 und die darin angeordnete
Welle 14 in die Öffnung
des Blendenelements hinein, insbesondere bis in eine Position, in
der es im wesentlichen vollständig
in der Oberfläche
des Blendenelementes versenkt ist.
-
Die
Sollbruchstellen 18 können
noch besser den 3a und 3b entnommen
werden. Die 3c und 3d zeigen
um 90° zueinander
gedrehte Seitenansichten eines federnden Mitnehmers. In der Draufsicht
auf die federnden Mitnehmer 13 wird besonders deutlich,
dass im Falle eines Aufschlags auf das Betätigungsteil die Federarme 16 von
den Rippen 15 abbrechen, wobei sie gleichzeitig in den
entsprechenden Ausnehmungen des Betätigungsteils hängenbleiben.
Zum Eingreifen in Ausnehmungen 19 des Betätigungsteiles,
wie sie besser 4 entnommen werden können, weisen
die Enden der Federarme 16 Verdickungen 20 auf.
Die Ausnehmungen 19 sind gemäß 4 in Form
einer Innenverzahnung vorgesehen, können jedoch auch jede beliebige
andere Form aufweisen, insbesondere können auch weniger als die dargestellten
Ausnehmungen der Innenverzahnung vorgesehen werden, insbesondere
lediglich zwei. Das Vorsehen einer größeren Anzahl von Ausnehmungen
erleichtert den Einbau, da es mehrere mögliche Positionen innerhalb
des Betätigungsteils
gibt. Außerdem
können
die Federarme auch bei ungenauer Fertigung, also größeren Toleranzen,
guten Halt innerhalb des Betätigungsteiles
finden. Wie den 3 und 4 entnommen
werden kann, können
die Verdickungen entweder aus Vollmaterial oder, wie in 4 dargestellt,
als hohles Element gebildet sein, beispielsweise lediglich aus einem
Draht oder dergleichen geformt. Anstelle der Rippen 15 gemäß 3 kann ein umlaufender Steg 21 gebildet
sein, wie dies in 4 dargestellt ist. An diesem
sind ebenfalls die Federarme 16 des federnden Mitnehmers
befestigt.
-
Der
Mitnehmer selbst ist so ausgebildet, dass er sich auf der Welle 14 abstützen kann.
Hierzu weist er ein angefastes Teilstück 22 auf, das auf
einem gegengleich gearbeiteten Teilstück 23 der Welle 14 aufliegt.
Um ein Verdrehen gegenüber
der Welle zu verhindern, ist die Welle in dem innerhalb des Mitnehmers
liegenden Teilbereich im Profil als Kreissegment ausgeführt, wobei
eine innere Ausnehmung 24 oder Aussparung des Mitnehmers
entsprechend gegengleich gearbeitet ist, um die Welle in sich aufzunehmen.
-
Zum
besseren Angreifen weist das Betätigungsteil
auf seiner Außenseite
vorstehende Rippen 25 und Kerben 26 auf. Das Betätigungsteil
kann jedoch auch jede beliebige andere Außenform aufweisen. In dem innerhalb
des Gleitringes liegenden Teilstück
des Betätigungsteils
weist dieses Nocken 27 auf. Diese können entweder axial angeordnet
sein, wie in 6a angedeutet, oder radial,
wie dies in den 6b und 6c angedeutet
ist. Im Unterschied zu der 6b ist
in der 6c eine Ausführungsform dargestellt, bei
der die radialen Nocken zusammen mit dem Teilstück 28 des Betätigungsteiles,
auf dem sie angebracht sind, eine konisch oder kegelig zulaufende
Form bilden. Hierdurch wird eine bessere Abstützung des Betätigungsteiles
in der Ruhelage ermöglicht.
Grundsätzlich
ist es außerdem
möglich,
andere Formen und Anordnungen von Nocken vorzusehen. Um möglichst
den Eintrag von Schmutzpartikeln zu vermeiden, sind die Nocken vorzugsweise
mit einer Kante versehen, wie dies insbesondere 1 entnommen
werden kann. Durch Vorsehen einer solchen Kante 29 werden
die Schmutzpartikel seitlich verdrängt und nicht mehr überfahren.
Derselbe Effekt kann beispielsweise auch durch ein Anspitzen der Enden
geeignet geformter Gleitelemente, die anstelle von Nocken vorgesehen
werden, erzielt werden.
-
Das
Bedienelement wird in dem Blendenelement durch ein Federteil 30 axial
vorgespannt, was besser 2 sowie den 7a bis 7c entnommen
werden kann. Das Federteil ist aus einem Plattenteil 31 und
Federstegen 32 aufgebaut. Die Federstege können hierbei
unterschiedlich ausgeführt sein,
wie dies insbesondere den 7 bis 7c zu entnehmen
ist. Dort sind die Varianten einfach L-förmig umgebogener Haken, C-förmig gebogener
breiterer Elemente sowie C-förmiger
Elemente mit endseitiger Abflachung und Verbreiterung dargestellt. Neben
diesen sind jedoch noch zahlreiche weitere Ausführungsvarianten möglich. Die
Federstege sind vorzugsweise so ausgeführt, dass sie an dem Bedienelement
angreifen und dieses axial vorspannen können. In der in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsform
greifen die Federstege an dem lichtleitenden Element 10 an.
Dieses weist zu diesem Zweck ein entsprechend ausgestaltetes Teilstück 33 auf,
wie dies der Explosionsansicht in 2 entnommen
werden kann. In der Ausführungsform
gemäß 2 ist
das Teilstück 33 mit
teilweise vorstehenden Kanten versehen, an denen sich die Federstege
festhalten und/oder dort einrasten können.
-
Anstelle
des Vorsehens eines federnden Mitnehmers, wie er in den 1 bis 4 dargestellt ist,
kann ein kardanisches Übertragungselement nach
Freiheitsgraden getrennte kardanische Mitnehmer umfassen, wie dies
durch die beiden Mitnehmerteile 34, 35 in 5 angedeutet
ist. Die beiden Mitnehmerteile 34, 35 werden ineinandergefügt, wobei das
Mitnehmerteil 34 das innere und das Mitnehmerteil 35 das äußere Element
bilden. Das innere Mitnehmerteil 34 weist zu diesem Zweck
zwei einander gegenüberliegende
abstehende Achsstücke 36 auf, die
in entsprechend ausgestaltete Lagerstücke 37 schwenkbar
eingefügt
werden können.
Im wesentlichen senkrecht zu der Anordnung der beiden einander gegenüberliegenden
Lagerstücke 37 sind
auch an dem äußeren Mitnehmerteil 35 Achsstücke 38 vorgesehen.
Diese können
wiederum in entsprechend ausgestaltete Lagerstücke 39 in dem Betätigungsteil 40 schwenkbar
eingefügt
werden. Durch das Ineinanderfügen
des inneren und äußeren Mitnehmerteils,
eingefügt
in das Betätigungsteil,
wird ein klassisches Kardangelenk erzeugt, wobei durch dieses kein
Drehwiderstand, jedoch ein Drehspiel und ein axiales Spiel ermöglicht wird.
-
Gerade
bei Vorsehen von verhältnismäßig kleinen
Bedienelementen erweist es sich als vorteilhaft, eine Ausführungsvariante
mit federndem Mitnehmer zu wählen,
da dabei weniger Elemente als bei dem Vorsehen eines Mitnehmers
mit getrennten kardanischen Mitnehmerteilen in dem Bedienelement
angeordnet werden müssen.
Ansonsten wird die Wahl des kardanischen Übertragungselementes vorzugsweise
davon abhängig
gemacht, ob ein axiales Spiel, Drehspiel und/oder Drehwiderstand
ermöglicht
werden soll.
-
Neben
den im Vorstehenden beschriebenen Ausführungsvarianten sind noch zahlreiche
andere möglich,
bei denen ein Ausgleich eines Achsversatzes zwischen Stellelement
und Bedienelement vorgesehen werden soll. Hierbei ist jeweils lediglich
darauf zu achten, dass die entsprechenden kardanischen Übertragungselemente
bzw. Mitnehmer die Funktionen der Drehkraftübertragung, Druckkraftübertragung
und/oder einer Sollbruchstelle so vorsehen, dass diese sich nicht
gegenseitig negativ beeinflussen. Beispielsweise wäre es grundsätzlich auch möglich, eine
andere Kupplungsart vorzusehen, z.B. eine Gleitstückkupplung
oder Mitnehmerscheibenkupplung, wobei ein Teil der Scheibe in dem
Betätigungsteil
angeordnet wird. Auch jede beliebige andere Kupplung, die die genannten
Vorteile mit sich bringt, kann verwendet werden. Durch die bei einer Gleitstückkupplung
ggf. auftretenden Reibprobleme erweisen sich allerdings die vorstehend
erläuterten erfindungsgemäßen Kupplungen
als demgegenüber vorteilhafter.
Insbesondere kann auch bei Vorsehen eines federnden Mitnehmers die
konstruktive Ausgestaltung der Feder bzw. der Federarme und des
Mitnehmergrundkörpers
beliebig erfolgen, wobei jeweils ein Festlegen in dem Betätigungsteil
des Bedienelementes vorzugsweise vorzusehen ist, um ein Übertragen
von Druck- und/oder Drehkräften
zwischen Betätigungsteil
und Stellelement zu ermöglichen.