DE102012017123B4 - Signal transmitters, in particular electric rotary switches - Google Patents
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Abstract
Signalgeber zur Erkennung von Drehbewegungen mit einem Betätigungsorgan (2) und einem mit dem Betätigungsorgan (2) gekoppelten Drehteller (10),
wobei der Drehteller (10) an einem Drehlager (11) drehbar gelagert ist,
und wobei der Drehteller (10) bei dessen Bewegung schaltend auf ein Schaltelement (12) zur Signalerzeugung einwirkt,
dadurch gekennzeichnet, dass der Drehteller (10) wenigstens einen Federarm (14) aufweist, und dass der Drehteller (10) mittels einer Vorspannkraft über den Federarm (14) an dem Drehlager (11) anliegt,
wobei der Federarm (14) eine längliche Gestalt besitzt sowie auskragend an einem Ansatz (17) am Drehteller (10) angeordnet ist,
wobei der Federarm (14) eine Elastizität parallel einer Drehachse (18) des Drehtellers (10) besitzt,
wobei der Federarm (14) eine punktuelle Auflage (15) für die Anlage am Drehlager (11) aufweist, welche an den dem Ansatz (17) abgewandten, auskragenden Ende des Federarms (14) angeordnet ist,
und wobei die punktuelle Auflage (15) in der Art eines vom Federarm (14) in Richtung der Drehachse (18) abstehenden Nockens (19) ausgestaltet ist.
Signal generator for detecting rotary movements with an actuating element (2) and a turntable (10) coupled to the actuating element (2),
the turntable (10) being rotatably mounted on a rotary bearing (11),
and wherein the turntable (10) has a switching effect on a switching element (12) for signal generation during its movement,
characterized in that the turntable (10) has at least one spring arm (14) and that the turntable (10) bears against the pivot bearing (11) by means of a prestressing force via the spring arm (14),
wherein the spring arm (14) has an elongate shape and is arranged in a cantilevered manner on a shoulder (17) on the turntable (10),
wherein the spring arm (14) has an elasticity parallel to an axis of rotation (18) of the turntable (10),
wherein the spring arm (14) has a point support (15) for contact with the rotary bearing (11), which is arranged on the cantilevered end of the spring arm (14) facing away from the shoulder (17),
and wherein the selective support (15) is designed in the manner of a cam (19) projecting from the spring arm (14) in the direction of the axis of rotation (18).
Description
Die Erfindung betrifft einen Signalgeber nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a signal transmitter according to the preamble of
Signalgeber dienen zur Erkennung von Drehbewegungen, indem diese bei Drehung entsprechende Signale erzeugen. Beispielsweise werden solche Signalgeber für Autoradios, Navigationsgeräte, Bordcomputer oder auch zur Menüsteuerung von Funktionen über ein Display in einem Kraftfahrzeug verwendet.Signal transmitters are used to detect rotary movements by generating corresponding signals when they rotate. For example, such signal transmitters are used for car radios, navigation devices, on-board computers or for menu control of functions via a display in a motor vehicle.
Ein solcher Signalgeber in der Art eines elektrischen Drehschalters weist ein Betätigungsorgan auf, das vom Benutzer bei dessen Bedienung gedreht wird. Mit dem Betätigungsorgan ist ein Drehteller gekoppelt, wobei der Drehteller wiederum an einem Drehlager drehbar gelagert ist. Der Drehteller wirkt dann bei dessen Bewegung schaltend auf ein Schaltelement zur Signalerzeugung ein.Such a signal transmitter in the form of an electrical rotary switch has an actuating member which is rotated by the user when operating it. A turntable is coupled to the actuating member, the turntable in turn being rotatably mounted on a pivot bearing. During its movement, the turntable then has a switching effect on a switching element for signal generation.
Solche drehbaren Bauteile, insbesondere in der Art eines Drehtellers, werden in diversen Vorrichtungen zur Signalerkennung von Drehbewegungen eingesetzt. Das Problem, das sich hieraus ergibt, ist, dass der Drehteller spielfrei gelagert werden muss, da ansonsten Störgeräusche entstehen können. Allerdings darf zwischen den Bauteilen auch nicht zu viel Reibung auftreten, da sich dies haptisch auswirkt oder sogar zu einem Klemmen der Bauteile führt. Bisher wurde dieses Problem gelöst durch Fettung der Auflagepunkte, wobei das Fett hierbei zur Geräuschminimierung dient. Das Fetten verursacht zusätzliche Kosten. Des Weiteren kann austretendes Fett zu Verschmutzungen sowie sonstigen Beeinträchtigungen führen. Außerdem ist der Prozessschritt Fettung mit Risiken hinsichtlich der Prozesssicherheit bei der Herstellung des Signalgebers verbunden.Such rotatable components, in particular in the form of a turntable, are used in various devices for signal detection of rotary movements. The problem that arises from this is that the turntable must be mounted without play, otherwise noise can occur. However, there must not be too much friction between the components, as this has a haptic effect or even leads to the components jamming. So far, this problem has been solved by greasing the contact points, with the grease minimizing noise. The greasing causes additional costs. Furthermore, escaping grease can lead to contamination and other impairments. In addition, the greasing process is associated with risks in terms of process reliability in the manufacture of the signal transmitter.
Weitere Signalgeber sind beispielsweise aus den Dokumenten
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bisherigen Prozessschritt der Fettung kostengünstig zu ersetzen, wobei insbesondere eine Geräuschminimierung für den Signalgeber gegeben sein soll. Insbesondere sollen dabei folgende Punkte konstruktiv berücksichtigt werden:
- - Günstige Lösung und
- - Prozesssichere Lösung.
- - Cheap solution and
- - Process-reliable solution.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Signalgeber durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing features of
Bei dem erfindungsgemäßen Signalgeber mit den Merkmalen des Hauptanspruchs weist der Drehteller wenigstens einen Federarm auf. Der Drehteller liegt weiter mittels einer Vorspannkraft über den Federarm an dem Drehlager an. Geschaffen ist daher in vorteilhafter Weise ein gefederter Drehteller zur Geräuschminimierung für einen Signalgeber. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.In the signal transmitter according to the invention with the features of the main claim, the turntable has at least one spring arm. The turntable is also in contact with the pivot bearing by means of a prestressing force via the spring arm. A spring-loaded turntable for minimizing noise for a signal transmitter is therefore advantageously created. Further configurations of the invention are the subject matter of the dependent claims.
In einfacher und kostengünstiger Weise kann es sich bei dem Schaltelement um ein optisches Schaltelement handeln. Bevorzugterweise kommt als Schaltelement eine Gabellichtschranke zum Einsatz. Bei einer kompakten Ausgestaltung können des Weiteren am Drehteller regelmäßig beabstandete Zähne in der Art eines Signalkranzes angeordnet sein. Bei der Drehbewegung werden die Zähne durch die Gabellichtschranke hindurchbewegt und führen dabei zur Erzeugung der Signale.The switching element can be an optical switching element in a simple and cost-effective manner. A forked light barrier is preferably used as the switching element. In the case of a compact embodiment, regularly spaced teeth in the manner of a signal collar can also be arranged on the turntable. During the rotary motion, the teeth are moved through the forked light barrier and lead to the generation of the signals.
Erfindungsgemäß weist der Federarm eine punktuelle Auflage für die Anlage am Drehlager auf, womit die Reibung bei der Drehbewegung für den Drehteller weitgehend reduziert ist.According to the invention, the spring arm has a punctiform support for contact with the pivot bearing, which largely reduces the friction during the rotary movement for the turntable.
Weiter besitzt der Federarm erfindungsgemäß eine längliche Gestalt und ist auskragend an einem Ansatz am Drehteller angeordnet. Eine derartige Ausgestaltung bewirkt, dass der Federarm eine Elastizität in Richtung der Drehachse des Drehtellers besitzt, was wiederum der Lagerung des Drehtellers am Drehlager zugutekommt. Außerdem kann die Vorspannkraft durch entsprechende Wahl der Länge des Federarms und/oder durch entsprechende Dimensionierung des Federarms eingestellt werden. Die punktuelle Auflage ist an den dem Ansatz abgewandten, auskragenden Ende des Federarms angeordnet. Zweckmäßigerweise ist die punktuelle Auflage in der Art eines vom Federarm in Richtung der Drehachse abstehenden Nockens ausgestaltet.Furthermore, according to the invention, the spring arm has an elongated shape and is arranged in a cantilevered manner on a shoulder on the turntable. Such a configuration causes the spring arm to have elasticity in the direction of the axis of rotation of the turntable, which in turn benefits the mounting of the turntable on the pivot bearing. In addition, the prestressing force can be set by appropriately selecting the length of the spring arm and/or by appropriately dimensioning the spring arm. The selective support is arranged on the cantilevered end of the spring arm facing away from the approach. The point support is expediently designed in the manner of a cam protruding from the spring arm in the direction of the axis of rotation.
In üblicher Weise können die Zähne des Signalkranzes im Wesentlichen kreisförmig am Drehteller angeordnet sein. Zwecks einfacher Ausgestaltung bietet es sich dann an, dass der Federarm und/oder der Ansatz abschnittsweise konzentrisch zu den Zähnen angeordnet ist.In the usual way, the teeth of the signal rim can be arranged essentially in a circle on the turntable. For the purpose of a simple design, it is then advisable for the spring arm and/or the attachment to be arranged in sections concentrically with the teeth.
In kostengünstiger Art und Weise ist der Drehteller aus Kunststoff, und zwar bevorzugtereise im Spritzgießverfahren hergestellt. Insbesondere handelt es sich dabei um thermoplastischen Kunststoff. Der Einfachheit halber bietet es sich dann an, dass der Federarm und/oder der Ansatz einstückig am Drehteller angespritzt ist. Zwecks Kostengünstigkeit sowie einfacher Montage kann der Drehteller mitsamt den Zähnen, dem Ansatz sowie dem Federarm einstückig ausgebildet sein.In a cost-effective manner, the turntable is made of plastic, preferably made by injection molding. In particular, it is a question of thermoplastic material. For the sake of simplicity, it is then possible for the spring arm and/or the attachment to be injection-molded in one piece on the turntable. For the sake of cost-effectiveness and simple assembly, the turntable can be designed in one piece together with the teeth, the shoulder and the spring arm.
Um eine gute Lagerung des Drehtellers am Drehlager sicherzustellen, können am Drehteller mindestens zwei Federarme und/oder Ansätze angeordnet sein. Bevorzugterweise werden allerdings drei Federarme und/oder Ansätze gewählt. Der Einfachheit halber können die Federarme und Ansätze gleichmäßig beabstandet am Drehteller angeordnet sein.In order to ensure good mounting of the turntable on the pivot bearing, at least two spring arms and/or attachments can be arranged on the turntable. Preferably, however, three spring arms and/or approaches are chosen. For convenience, the spring arms and lugs may be spaced evenly on the turntable.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass Fettstellen im Signalgeber entfallen, so dass die bisherige Fettstation im Montageprozess für den Signalgeber ebenfalls entfällt. Vorteilhafterweise ergibt sich weiterhin eine vereinfachte Montage bei der Herstellung des Signalgebers. Der erfindungsgemäße Signalgeber besitzt eine prozesssichere Auslegung sowie eine Störgeräuschminimierung.The advantages achieved with the invention consist in particular in the fact that fat spots in the signal transmitter are eliminated, so that the previous grease station in the assembly process for the signal transmitter is also eliminated. Advantageously, there is also a simplified assembly in the manufacture of the signal transmitter. The signal transmitter according to the invention has a process-reliable design and minimizes background noise.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen
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1 perspektivisch einen durch Schwenken, Drücken und Drehen betätigbaren elektrischen Schalter in der Art eines Multifunktionsschalters bzw. einer zentralen Bedieneinheit, -
2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in1 , wobei das Gehäuse teilweise entfernt ist, -
3 einen den Drehteller näher zeigenden Detailausschnitt aus2 , -
4 den Drehteller als Einzelteil in perspektivischer Ansicht und -
5 den Drehteller wie in4 , jedoch vergrößert dargestellt.
-
1 in perspective, an electrical switch that can be actuated by pivoting, pressing and turning in the manner of a multifunction switch or a central control unit, -
2 a cut along the line 2-2 in1 , with the case partially removed, -
3 a detailed section showing the turntable inmore detail 2 , -
4 the turntable as a single part in a perspective view and -
5 the turntable as in4 , but enlarged.
In
Wie in
Wie man anhand der
Wie man weiter anhand der
Der Drehteller 10 besteht aus thermoplastischen Kunststoff und wird im Spritzgießverfahren hergestellt. Der Federarm 14 und/oder der Ansatz 17 sind einstückig am Drehteller 10 angespritzt. Des Weiteren ist der Drehteller 10 mitsamt den Zähnen 13, dem Ansatz 17 sowie dem Federarm 14 einstückig ausgebildet.The
Nachfolgend soll noch die Funktionsweise des Schalters 1 detaillierter anhand der Figuren beschrieben werden.The mode of operation of the
Durch Anbringung von Federarmen 14 kann der Drehteller 10 mit einer kleinen Kraft, und zwar mit einer Vorspannung, angepresst werden (siehe
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfasst vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der durch die Patentansprüche definierten Erfindung. So lässt sich die Erfindung nicht nur bei den beschriebenen Multifunktionsschaltern, sondern auch an einfachen elektrischen Drehschaltern sowie auch an sonstigen Signalgebern zur Erkennung von Drehbewegungen einsetzen. Des Weiteren lässt sich der Signalgeber nicht nur in Kraftfahrzeugen verwenden, sondern kann in vorteilhafter Weise auch in Computern, Werkzeugmaschinen, Haushaltsgeräten o. dgl. eingesetzt werden.The invention is not limited to the embodiment described and illustrated. Rather, it also includes all specialist developments within the scope of the invention defined by the patent claims. The invention can thus be used not only in the multifunction switches described, but also in simple electrical rotary switches and also in other signal transmitters for detecting rotary movements. Furthermore, the signal transmitter can be used not only in motor vehicles, but can also be used advantageously in computers, machine tools, household appliances or the like.
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