DE102021100753B3 - Joystick mit verschleißausgleichendem Gleitelement - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Joystick, aufweisend ein Gehäuse, ein in diesem geführtes und relativ zum Gehäuse bewegliches Bedienelement sowie ein koaxial zum Bedienelement verschiebbares Gleitelement, wobei das Gleitelement kraftbeaufschlagt und sich am Gehäuse abstützend ist, wobei das Gleitelement eine zum Bedienelement koaxiale radial innere und am Bedienelement anliegende erste Hülse und eine, diese umgebende, radial äußere zweite Hülse aufweist, wobei zwischen erster und zweiter Hülse eine Verstellvorrichtung wirkend ist, die eine radial wirkende Kraft auf die erste Hülse ausübend ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Joystick, aufweisend ein Gehäuse, ein in diesem geführtes und relativ zum Gehäuse bewegliches Bedienelement sowie ein koaxial zum Bedienelement verschiebbares Gleitelement, wobei das Gleitelement kraftbeaufschlagt und sich am Gehäuse abstützend ist.
  • Ein Joystick zur Verwendung in insbesondere off-road Fahrzeugen für die Steuerung verschiedenster beweglicher Komponenten weist zur schnellen und zuverlässigen Bedienung ein schwenkbares Bedienelement auf, durch welches je nach Höhe und Art der Auslenkung von einer Ruheposition bestimmte Steuerungsbefehle ausgegeben werden. Die Ruheposition befindet sich für gewöhnlich in dem Mittelpunkt eines Bewegungsraumes des Bedienelements. Das Bedienelement kann um zwei Achsen eines kartesischen Koordinatensystems schwenkbar und um eine Achse rotierbar, oder axial verschiebbar gelagert ausgelegt sein. Weiter ist eine Überlagerung der Schwenkbewegungen der einzelnen Achsen möglich, sodass der Bewegungsraum des Bedienelements im Wesentlichen innerhalb eines Kegels abbildbar ist.
  • Die DE 32 36 480 A1 offenbart eine Zentriervorrichtung für einen Steuerhebel, wobei eine federnde Zentrierung durch eine Steuerfläche einer ortsfesten Befestigungsplatte, die den Griffschaft umgibt, und durch ein auf dem Griffschaft angeordnetes und darauf verschiebbares Exzenterglied mit einer konischen Fläche erreicht wird, wobei das Exzenterglied mittels einer Kompressionsfeder, welche zwischen einem Halteelement und der Befestigungsplatte angeordnet ist, vorgespannt ist.
  • Die japanischen Patent JP 3 408 805 B2 offenbart einen Mehrweghebel, welcher an einem Ende in einem Gehäuse angelenkt ist und daraus herausragt, wobei der Mehrweghebel von einer Hülse, die konzentrisch um ihn angeordnet ist, umgeben ist und durch Wirkung einer Federkraft gegen eine Platte vorgespannt ist.
  • Gleitelemente zur Führung von Bedienelementen innerhalb eines Joysticks erfahren durch das Abstützen an dem Gehäuse und dem Gleiten an dem Bedienelement sowohl eine axiale als auch eine radiale Kraftbeaufschlagung. Aus diesem Grund ist es nicht unüblich, dass die Gleitelemente im Laufe der Benutzungsdauer an ihrer Gleitfläche verschleißen, was das Spiel im Gleitelement und Bedienelement vergrößert und daher keine zuverlässige Führung gewährleistet. Weiter sind ein Verkanten zwischen Führung und Bedienelement möglich und ein zuverlässiges Positionieren des Bedienelements erschwert.
  • Die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, eine benutzungsdauerunabhängige und im Wesentlichen spielfreie Führung des Bedienelements vorzuschlagen.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Joystick, aufweisend ein Gehäuse, ein in diesem geführtes und relativ zum Gehäuse bewegliches Bedienelement sowie ein koaxial zum Bedienelement verschiebbares Gleitelement, wobei das Gleitelement kraftbeaufschlagt und sich am Gehäuse abstützend ist, wobei das Gleitelement eine zum Bedienelement koaxiale radial innere und am Bedienelement anliegende erste Hülse und eine, diese umgebende, radial äußere zweite Hülse aufweist, wobei zwischen erster und zweiter Hülse eine Verstellvorrichtung wirkend ist, die eine radial wirkende Kraft auf die erste Hülse ausübend ist.
  • Das Gehäuse begrenzt in vorteilhafterweise den Bewegungsraum des Bedienelements, welches innerhalb des Gehäuses aufgenommen und beweglich gelagert ist. Das Gleitelement gewährleistet eine zuverlässige Führung des Bedienelementes innerhalb des Gehäuses, wobei sich der zur weiteren Auslenkung benötigte Kraftaufwand aufgrund der Kraftbeaufschlagung erhöht, je weiter sich das Bedienelement von der Ruheposition wegbewegt. Die Kraftbeaufschlagung auf das Gleitelement gewährleistet weiter, dass sich dieses beim Loslassen des Bedienhebels in einer ausgelenkten Position selbst in seine Ruheposition bringt und dabei den Bedienhebel mitnimmt und in dessen Ruhe- oder Nullposition überführt. Besonders vorteilhaft sind die erfindungsgemäßen ersten und zweiten Hülsen sowie die Verstellvorrichtung, da hierdurch eine erfindungsgemäße radiale Kraft gegen die erste Hülse ausgeführt wird und demnach auch bei Verschleißerscheinungen einer Gleitfläche der ersten Hülse diese weiterhin an das Bedienelement gedrückt wird. Es entsteht demnach selbst bei Verschleiß der Gleitfläche der ersten Hülse kein Spiel innerhalb der Führung. Die zweite Hülse ist besonders vorteilhaft derart ausgebildet, dass diese Schmutz von der ersten Hülse und somit von der Gleitfläche fernhält. Die zweite Hülse nimmt darüber hinaus die radiale Gegenkraft der Verstellvorrichtung auf.
  • In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Hülse mindestens zweiteilig und die zweite Hülse mindestens einteilig ausgebildet ist. Die einteilige Ausbildung der zweiten Hülse ist vorteilhaft, da diese so die Gegenkraft der auf die erste Hülse gerichteten Kraft der Verstellvorrichtung aufnehmen und ableiten kann. Die mindestens zweiteilige Ausbildung der ersten Hülse ist besonders vorteilhaft, da so eine radiale Nachstellung der ersten Hülse bei Verschleiß ermöglicht ist, um das Spiel zwischen erster Hülse und Bedienelement konstant zu halten.
  • Ebenfalls erfindungsgemäß ist die Ausbildung der ersten Hülse in drei- oder vierteiliger Form. In je mehr Bestandteilen die erste Hülse unterteilt ist, desto eher kann sich diese an den aktuellen Verschleiß an der jeweiligen radialen und axialen Position anpassen. Durch den Bedienvorgang werden üblicherweise einige Auslenkungsrichtungen des Bedienelements öfter verwendet als andere und damit Hülse und Bedienelement einer stärkeren axialen und radialen Belastung unterworfen und folglich auch stärker verschlissen. Durch die mehrfache Teilung der ersten Hülse werden deren einzelne Bestandteile je nach Bedarf durch die Verstellvorrichtung bewegt. In besonders vorteilhafter Weise ist zwischen der Außenkontur des Bedienelements und der Innenkontur der ersten Hülse eine Gleitpassung vorgesehen, die ein Eindringen von Schmutzpartikeln verhindert. Ebenfalls erfindungsgemäß ist es, die Gleitoberflächen mit Schmieröl oder -fett zu versehen und das Gleiten damit so widerstandsarm wie möglich zu gestalten.
  • In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der radiale Querschnitt einer Außenkontur des Bedienelements im Wesentlichen dem radialen Querschnitt einer Innenkontur der ersten Hülse entspricht. Der radiale Querschnitt ist dabei erfindungsgemäß kreisförmig, elliptisch oder polygonförmig ausgebildet. Bei streng kreisförmigen Querschnitten ist sogar eine Rotation des Gleitelements um die Längsachse des Bedienelements ermöglicht, die bei den anderen Querschnittsformen gesperrt ist. In jedem Fall aber wird das Gleitelement bei einer Bewegung des Bedienelements mitgenommen, wobei es sich auf dem Gehäuse an entsprechend variablen Orten abstützend ist.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens eine radiale Außenfläche (8) der ersten Hülse (5) erste, voneinander beabstandete, Aufnahmen (9) zur Aufnahme der Verstellvorrichtung (7) aufweist, wobei insbesondere eine radiale Innenfläche (10) der zweiten Hülse (6) zweite, voneinander beabstandete, Aufnahmen (11) zur Aufnahme der Verstellvorrichtung (7) aufweist, wobei jeweils eine erste und eine zweite Aufnahme (9, 11) ein Aufnahmepaar (12) ausbilden, wobei in das Aufnahmepaar (12) jeweils mindestens ein Teil der Verstellvorrichtung (7) aufnehmbar ist, wobei ein Teil der Verstellvorrichtung als elastischer Ring, insbesondere als O-Ring, ausgebildet ist. Die Aufnahmen bilden in vorteilhafterweise eine Verschiebungssicherung in axialer Richtung der Verstellvorrichtung aus. In vorteilhafter Weise ist die Verschiebungssicherung bereits durch die ersten Aufnahmen gewährleistet, wodurch anfallende Herstellungskosten und -zeiten zur Ausbildung von zweiten Aufnahmen eingespart sind.
  • Bei Bewegung des Bedienelements wird die erste Hülse mit einer, von diesem ausgehenden, Schubkraft beaufschlagt, welche sie an die zweite Hülse überträgt. Um eine Positionsveränderung der Verstellvorrichtung relativ zur ersten und zweiten Hülse zu verhindern, sind die Aufnahmen als formschlüssige Verbindungen ausgestaltet.
  • Die Verstellvorrichtung ist in besonders vorteilhafter Weise als elastischer Ring, insbesondere als O-Ring, ausgebildet. Elastische Ringe, insbesondere O-Ringe, sind in sämtlichen statischen und dynamischen Anwendungen einsetzbar, kostengünstig und erfindungsgemäß aus einem Elastomer oder einem Gummi, wie EPDM oder NBR ausgebildet. Die Montage von O-Ringen ist aufgrund deren Elastizität und Form besonders einfach und fehlertolerabel. Maße und Material des O-Rings sind erfindungsgemäß so gewählt, dass dieser selbst bei längerer Benutzungsdauer nicht relaxiert.
  • Erfolgt die Kraftbeaufschlagung des Gleitelements durch eine Feder, und ist ein axial auf dem Bedienelement verschiebbarer Anschlag zur Erzeugung einer variablen Vorspannung der Feder vorgesehen, so ergibt sich eine Einstellbarkeit der Leichtgängigkeit des Bedienelements, das so individuell auf einen Benutzer und eine Benutzungsart anpassbar ist. Eine Vorspannung der Feder in Ruheposition des Bedienelements hat den Vorteil, dass ein versehentliches Bewegen des Bedienelements aus seiner Ruheposition erschwert ist. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung einer Spiralfeder, da diese leicht montierbar und arretierbar an dem Bedienelement ist und je nach Auslegung eine verschieden große Federvorspannung aufweist.
  • In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gleitelement mindestens ein Sicherungselement aufweist, wobei das mindestens eine Sicherungselement ein Heraustreten der Verstellvorrichtung und der ersten Hülse aus der zweiten Hülse direkt oder indirekt verhindernd ist, wobei das Sicherungselement insbesondere als mindestens ein, in der zweiten Hülse angeordneter, Sicherungsring oder als mindestens ein, an der zweiten Hülse angeordneter und mit einer, durch die Feder erzeugte, Vorspannung beaufschlagter, Sicherungsring oder als eine, an der zweiten Hülse angeordnete, Schnapphakenverbindung oder als Schraubverbindung ausgebildet ist.
  • Die zweite Hülse weist mindestens eine Anschlagnase zum axialen Anschlag der in ihr geführten zweiten Hülse auf. Im Falle einer einteiligen zweiten Hülse ist es erfindungsgemäß, dass diese an einem axialen Ende eine Anschlagnase aufweist und ein gegenüberliegendes axiales offenes Ende eine Montage der ersten Hülse und der Verstellvorrichtung ermöglicht. Ein Heraustreten der ersten Hülse und der Verstellvorrichtung ist in diesem Fall direkt von dem Sicherungselement verhindert. Zudem ist die Ausgestaltung der zweiten Hülse ohne Anschlagnase erfindungsgemäß, welche dafür an ihren axialen Enden angeordnete Sicherungselemente aufweist. Ebenfalls erfindungsgemäß ist die Ausgestaltung einer mehrteiligen, insbesondere zweiteiligen zweiten Hülse, wobei die mehrteilige zweite Hülse an ihren beiden axialen Enden Anschlagnasen aufweist und die erste Hülse und die Verstellvorrichtung über die Teilung der zweiten Hülse in ihr montiert ist. Ein Sicherungselement verhindert in dieser Ausführungsform indirekt durch die kraft- oder formschlüssige Verbindung der Teile der zweiten Hülse ein Heraustreten der ersten Hülse und der Verstellvorrichtung. In besonders vorteilhafter Weise ist das Sicherungselement als ein, in der zweiten Hülse angeordneter, Sicherungsring oder Sprengring ausgebildet. Dieser ist derart elastisch ausgebildet, dass er in seine Position innerhalb der feststehenden zweiten Hülse einführbar ist. Ein einfacher Flachring, beispielsweise aus Kunststoff oder Aluminium, der auf das offene axiale Ende der zweiten Hülse aufgesetzt wird und mittels des Federdrucks axial an der zweiten Hülse festgelegt ist, ist ebenfalls erfindungsgemäß. Vorteilhafterweise entfällt bei dieser Ausführungsform eine weitere Bearbeitung der Innenfläche der zweiten Hülse zur Aufnahme eines Sprengringes, der radiale Bauraum ist nicht vergrößert. Die dritte erfindungsgemäße Ausführung des Sicherungsringes ist eine, an einer Außenfläche der zweiten Hülse befindliche, Schnapphakenverbindung bei einer zweiteiligen Ausbildung der zweiten Hülse. Demnach weist jeweils ein Teil der zweiten Hülse mindestens eine Lasche und ein weiterer Teil der zweiten Hülse mindestens eine Nase zur Arretierung auf. Anstelle einer Schnapphakenverbindung ist auch eine Schraubverbindung erfindungsgemäß.
  • Weiter ist in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die erste Hülse mindestens eine axiale Länge aufweist, welche ein im Wesentlichen spielfreies Gleiten zwischen der ersten Hülse und dem Bedienelement ermöglichend ist und/oder dass die erste Hülse den Umfang des Bedienelements mindestens in einem Bereich umfasst, welcher ein im Wesentlichen spielfreies Gleiten zwischen der ersten Hülse und dem Bedienelement ermöglicht. Das Spiel zwischen Gleitelement und Bedienelement steht im Verhältnis zu der Größe der sich berührenden Gleitflächen. Je größer die axialen Dimensionierungen der zwei aneinander anliegenden Gleitflächen sind, desto geringer ist das Risiko einer Abweichung der Koaxialität, welches beispielsweise durch Fertigungstoleranzen auftritt. Ein Verkippen wird so effektiv verhindert. Je größer die axialen Dimensionierungen zweier aneinander anliegender Gleitflächen jedoch sind, umso enger müssen die Fertigungstoleranzen - insbesondere hinsichtlich der Konzentrizität - sein, um ein Verkanten und Festsetzen der beiden Körper aneinander zu verhindern. Dies erhöht die Material- und Fertigungskosten erheblich. In besonders vorteilhafter Weise sind die erste Hülse und das Bedienelement in ihrem Berührungsbereich als Passung ausgebildet.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Materialien der ersten Hülse und des Bedienelements eine für eine Gleitreibung vorteilhafte Werkstoffpaarung bilden. Erfindungsgemäße Werkstoffkombinationen sind Metall-Metall, wie Aluminium-Aluminium, Kunststoff-Kunststoff, wie PA-PA, ABS-ABS oder mit Kohlenstofffaser verstärkte PE-PE, oder PP-PP. Besonders vorteilhaft sind Werkstoffe, die bei einer üblicherweise von einer Bedienerhand ausgeübten Kraft von rund 20 - 100 N nicht plastisch verformbar sind und deren Dauerbelastung auf Biegung und Scherung den Anforderungen zur Verwendung in einem Joystick entsprechen.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gleitelement axial einen im Wesentlichen T-förmigen Querschnitt aufweist. Eine derartige Ausbildung des Gleitelements ist besonders vorteilhaft, da so die Abstützfläche des Gleitelements auf dem Gehäuse vergrößert ist. Um Material und Bauraum einzusparen, ist lediglich ein an dem Gehäuse abgestützter unterer Teil des Gleitelements mit einer vergrößerten radialen Querschnittsfläche ausgebildet, der obere Teil des Gleitelements benötigt diese breitere Querschnittsfläche nicht.
  • In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Bedienelement im Bereich des Gleitelements eine radiale Nut aufweist. Diese schützt das Bedienelement im Falle seiner Maximalauslenkung gegen einen ungewünschten Kontakt mit dem Gehäuse. Bei Berührung des Bedienelements mit dem Gehäuseteil können Beschädigungen in Form von Einkerbungen oder einem Abrieb erfolgen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsformen in den Figuren der Zeichnung erläutert, wobei
    • Fig.la eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Joysticks in Ruheposition,
    • 1b eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Joysticks in einer maximalen Auslenkungsposition,
    • 2 eine isometrische Ansicht eines Teils des Gleitelements,
    • 3 eine Schnittansicht des Gleitelements und Bedienelements zeigen.
  • 1a zeigt eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Joysticks 1 in Ruheposition. Das Bedienelement 3 ist innerhalb des Gehäuses 2 angeordnet und wird von einem nicht dargestellten Halteelement in diesem gehalten. Weiter weist das Bedienelement 3 eine koaxiale Durchgangsbohrung 19 und vier radiale Durchgangsbohrungen 20 auf, wobei die von oben gezählt dritte radiale Durchgangsbohrung 20 einen Anschlagstift 21 aufnimmt. Der zylindrische Anschlagstift 21 ist im Wesentlichen durchmessergleich zur radialen Durchgangsbohrung 20 und ragt beidseitig hinaus, um in Kontakt mit einem Anschlag 14 zu treten. Der Anschlag 14 weist eine Hülse mit zwei, einander auf einer Innenseite des Anschlags 14 gegenüberliegenden Nuten auf, die den Anschlagstift 21 aufnehmen. Der Anschlag 14 ist koaxial zum Bedienelement 3 und axial über einer Feder 13 angeordnet und begrenzt deren axiale Bewegung nach oben. Die Federvorspannung ist hier in drei Stufen einstellbar. 1a zeigt eine mittlere Stufe der Federvorspannung. Sofern der Anschlagstift 21 und der Anschlag 14 in der von oben vierten radialen Durchgangsbohrung 20 angeordnet sind, ist die Federvorspannung der Feder 13 entsprechend erhöht. Eine weitere erfindungsgemäße kraft- oder formschlüssige Möglichkeit, welche als Anschlag einer Feder dient, ist die Verwendung einer auf dem Bedienelement aufgeschraubten Mutter und einem Sicherungsblech, wobei das Bedienelement bei dieser nicht dargestellten Ausführungsform in einem oberen Bereich ein Außengewinde sowie eine, das Sicherungsblech radial fixierende, Nut aufweist. Darüber hinaus ist die Verwendung einer nicht dargestellten Konterung mittels zwei auf dem Bedienelement aufgeschraubten Muttern möglich. Ebenfalls erfindungsgemäß ist die nicht dargestellte Verwendung einer Madenschraube, welche in einer Hülse mit mindestens einem, senkrecht zur Rotationsachse angeordneten, Innengewinde verschraubt ist, wobei die Hülse zu dem Bedienelement koaxial angeordnet ist und über die Madenschraube mit dem Bedienelement verspannt ist. Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft stufenlos einstellbar. Eine weitere nicht dargestellte Möglichkeit zur Ausgestaltung des Anschlages beschreibt ein in einer radialen Nut des Bedienelements aufgenommener Sicherungsring.
  • Die Höhe der Federvorspannung beeinflusst die Schnelligkeit des Zurücktretens des Bedienelements 3 in dessen Ruheposition und den Kraftaufwand für eine Auslenkung des Bedienelements 3. Das Gleitelement 4 ist koaxial zum Bedienelement 3 und umfasst dieses teilweise. Eine zweite Hülse 6 des Gleitelements 4 weist im Wesentlichen einen T-förmigen axialen Querschnitt auf, wobei sich Querflächen der zweiten Hülse 6 auf einem unteren Gehäuseteil 26 abstützen und eine mit Rundungen versehene Abstützfläche 22 aufweisen, welche eine Verbesserung des Gleitens der zweiten Hülse 6 über das untere Gehäuseteil 26 gewährleisten. Die erste Hülse 5 und zwei Verstellvorrichtungen 7 sind innerhalb der zweiten Hülse 6 angeordnet.
  • Ein Sicherungselement 15 ist ebenfalls koaxial zu dem Bedienelement 3 zwischen der Feder 13 und den ersten und zweiten Hülsen 5, 6 angeordnet und verhindert das axiale Heraustreten der ersten Hülse 5 aus der zweiten Hülse 6. Das Sicherungselement 15 ist hier ein Ring mit einem rechteckförmigen Querschnitt, der jeweils eine axiale Außenfläche der ersten und zweiten Hülse 5, 6 berührt, und eine Auflagefläche für die Feder 13 bildet. Auf Grund der Federvorspannung liegt das Sicherungselement 15 stets an der ersten und zweiten Hülse 5, 6 an und überträgt die Federkraft über die Hülsen 5, 6 in das Gehäuse 2. In einer Ruheposition werden die genannten Komponenten nur mit einer axialen Druckkraft durch die Feder 13 beaufschlagt.
  • 1b zeigt eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Joysticks 1 in einer Auslenkungsposition. Die Auslenkung ist durch die Berührungslinie 24 zwischen einem oberen Gehäuseteil 25 und der zweiten Hülse 6 begrenzt. Das obere Gehäuseteil 25 weist dabei eine Fläche mit einem Winkel auf, welcher dem maximalen Auslenkungswinkel des Bedienelements 3 und somit des Gleitelements 4 entspricht, sodass die zweite Hülse 6 im Wesentlichen planparallel an dem oberen Gehäuseteil 25 anliegt. In diesem Betriebszustand ist das Gleitelement 4 mit seiner Abstützfläche 22 entlang des unteren Gehäuseteils 26 geglitten und damit in axialer Richtung entlang des Bedienelements 3 nach oben geglitten. Hierdurch wurde die Feder 13 zusammengedrückt. Sobald das Bedienelement 3 losgelassen wird, bewegt die Federkraft das Bedienelement 3 und das Gleitelement 4 in deren Ruheposition. Die Nut 16 im unteren Bereich des Bedienelements 3 verhindert eine Berührung zwischen diesem und dem unteren Gehäuseteil 26. Die Berührung würde insbesondere bei einer Auslenkung in eine der vier Ecken des oberen Gehäuseteils 25 erfolgen, da hierbei der mögliche Auslenkungswinkel in dem oberen Gehäuseteil im Vergleich zum unteren Gehäuseteil 26 erhöht ist. Die Außenfläche 8 der ersten Hülse 5 weist einen Abstand zu der Innenfläche 10 der zweite Hülse 6 auf. Auf diese Weise ist vorteilhaft eine einfache Montage zwischen den beiden Hülsen ermöglicht und die Fertigungskosten sind reduziert, da keine engeren Fertigungstoleranzen einzuhalten sind.
  • 2 zeigt eine isometrische Ansicht eines Teils des Gleitelements 4. Auch hier sind die Verstellvorrichtungen 7 als O-Ringe ausgebildet. Die drei Verstellvorrichtungen 7 sind jeweils in einer ersten Aufnahme 9 an einer Außenfläche 8 angeordnet und axial mit gleichem Abstand entlang der ersten Hülse 5 verteilt. Die zweigeteilte erste Hülse 5 weist einen Abstand d zwischen ihren beiden Teilen auf, sodass im Falle eines Verschleißes einer Gleitfläche 27 die beiden Teile der ersten Hülse 5 durch die Druckkraft der Verstellvorrichtungen 7 aneinandergedrückt werden und der Abstand d verkleinert wird, jedoch das Spiel zwischen Bedienelement 3 (nicht dargestellt) und erster Hülse 5 nicht wesentlich erweitert wird. Die Kanten 28 der zweigeteilten ersten Hülse 5 sind abgefast, sodass die abgefasten Kanten ein Einführen des nicht dargestellten Bedienelements 3 in die erste Hülse 5 vereinfachen. Die Ausbildung von Radien zur Abrundung der Kanten der ersten Hülse 5 ist ebenfalls erfindungsgemäß.
  • 3 zeigt eine Schnittansicht des Gleitelements 4 und des Bedienelements 3. Das Gleitelement 4 ist koaxial zu dem Bedienelement 3 angeordnet und umfasst dieses teilweise. Die Gleitfläche 27 der ersten Hülse 5 des Gleitelements 4 liegt im Wesentlichen spielfrei an der Außenfläche des Bedienelements 3 an. Drei erste, an der Außenfläche 8 der ersten Hülse 5 angeordnete Aufnahmen 9 sind im Wesentlichen als radial verlaufende halbkreisförmige Ausbuchtungen ausgebildet. Eine Innenfläche 10 der zweiten Hülse 6 weist drei zweite korrespondierende Aufnahmen 11 auf, welche den ersten Aufnahmen 9 gegenüberliegen. Je eine erste Aufnahme 9 und eine zweite Aufnahme 11 bilden ein Aufnahmepaar 12, in dem eine Verstellvorrichtung 7 angeordnet ist. Die Konturen der Aufnahmepaare 12 sind an die Oberflächenkontur der Verstellvorrichtung 7 angepasst, sodass diese axial formschlüssig innerhalb eines Aufnahmepaars 12 angeordnet ist. Die Außenfläche 8 der ersten Hülse 5 berührt die Innenfläche 10 der zweite Hülse 6. Eine Kraftbeaufschlagung der Verstellvorrichtung 7 auf die erste Hülse 5 ist durch die Dimensionierung des Außendurchmessers und/oder die Dimensionierung der Aufnahme 9 der ersten Hülse 5 steuerbar. Weiter weist die zweite Hülse 6 an einem axialen Ende einen Sprung in ihrem Innendurchmesser auf, um eine Anschlagnase 23 auszubilden. Die Anschlagnase 23 dient als axialer Anschlag der, innerhalb der zweiten Hülse 6 angeordneten, ersten Hülse 5. Darüber hinaus ist in diesem Ausführungsbeispiel das Sicherungselement 15 innerhalb der zweiten Hülse 6 angeordnet. Das Sicherungselement 15 ist erfindungsgemäß als Sicherungsring oder Sprengring mit einem kreis- oder rechteckförmigen Querschnitt ausgebildet. Zur Aufnahme des Sicherungselements 15 weist die zweite Hülse 6 an ihrer Innenfläche 10 eine Sicherungsnut auf, welche an einem, von dem Ende der Anschlagnase 23 gegenüberliegenden, axialen Ende ausgebildet ist. Das Sicherungselement 15 weist einen Innendurchmesser auf der nahezu dem Außendurchmesser des Bedienelements 3 entspricht, in jedem Fall aber kleiner ist als der Außendurchmesser der ersten Hülse 5. Das Gleitelement 4 ist in dieser Ausführungsform autark und ohne Notwendigkeit einer Feder 13 (nicht dargestellt) zur Druckbeaufschlagung eines Sicherungselementes 15 einsetzbar.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Joystick
    2
    Gehäuse
    3
    Bedienelement
    4
    Gleitelement
    5
    erste Hülse
    6
    zweite Hülse
    7
    Verstellvorrichtung
    8
    Außenfläche
    9
    erste Aufnahmen
    10
    Innenfläche
    11
    zweite Aufnahmen
    12
    Aufnahmepaar
    13
    Feder
    14
    Anschlag
    15
    Sicherungselement
    16
    Nut
    19
    koaxiale Durchgangsbohrung
    20
    radiale Durchgangsbohrung
    21
    Anschlagstift
    22
    Abstützfläche
    23
    Anschlagnase
    24
    Berührungslinie
    25
    oberer Gehäuseteil
    26
    unterer Gehäuseteil
    27
    Gleitfläche
    28
    Kante
    d
    Abstand

Claims (10)

  1. Joystick (1), aufweisend ein Gehäuse (2), ein in diesem geführtes und relativ zum Gehäuse (2) bewegliches Bedienelement (3) sowie ein koaxial zum Bedienelement (3) verschiebbares Gleitelement (4), wobei das Gleitelement (4) kraftbeaufschlagt und sich am Gehäuse (2) abstützend ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitelement (4) eine zum Bedienelement (3) koaxiale radial innere und am Bedienelement (3) anliegende erste Hülse (5) und eine, diese umgebende, radial äußere zweite Hülse (6) aufweist, wobei zwischen erster und zweiter Hülse (5, 6) eine Verstellvorrichtung (7) wirkend ist, die eine radial wirkende Kraft auf die erste Hülse ausübend ist.
  2. Joystick (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Hülse (5) mindestens zweiteilig und die zweite Hülse (6) mindestens einteilig ausgebildet ist.
  3. Joystick (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Querschnitt einer Außenkontur des Bedienelements (3) im Wesentlichen dem radialen Querschnitt einer Innenkontur der ersten Hülse (5) entspricht.
  4. Joystick (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine radiale Außenfläche (8) der ersten Hülse (5) erste, voneinander beabstandete, Aufnahmen (9) zur Aufnahme der Verstellvorrichtung (7) aufweist, wobei insbesondere eine radiale Innenfläche (10) der zweiten Hülse (6) zweite, voneinander beabstandete, Aufnahmen (11) zur Aufnahme der Verstellvorrichtung (7) aufweist, wobei jeweils eine erste und eine zweite Aufnahme (9, 11) ein Aufnahmepaar (12) ausbilden, wobei in das Aufnahmepaar (12) jeweils mindestens ein Teil der Verstellvorrichtung (7) aufnehmbar ist, wobei ein Teil der Verstellvorrichtung als elastischer Ring, insbesondere als O-Ring, ausgebildet ist.
  5. Joystick (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftbeaufschlagung des Gleitelements (4) mittels einer Feder (13) erfolgend ist, wobei ein axial auf dem Bedienelement (3) verschiebbarer Anschlag (14) zur Erzeugung einer variablen Vorspannung der Feder (13) vorgesehen ist.
  6. Joystick (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitelement (4) mindestens ein Sicherungselement (15) aufweist, wobei das mindestens eine Sicherungselement (15) ein Heraustreten der Verstellvorrichtung (7) und der ersten Hülse (5) aus der zweiten Hülse (6) direkt oder indirekt verhindernd ist, wobei das Sicherungselement (15) insbesondere als mindestens ein, in der zweiten Hülse (6) angeordneter, Sicherungsring oder als mindestens ein, an der zweiten Hülse (6) angeordneter und mit einer, durch die Feder (13) erzeugte, Vorspannung beaufschlagter, Sicherungsring oder als eine, an der zweiten Hülse (6) angeordnete, Schnapphakenverbindung oder als Schraubverbindung ausgebildet ist.
  7. Joystick (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Hülse (5) mindestens eine axiale Länge aufweist, welche ein im Wesentlichen spielfreies Gleiten zwischen der ersten Hülse (5) und dem Bedienelement (3) ermöglichend ist und/oder dass die erste Hülse (5) den Umfang des Bedienelements (3) mindestens in einem Bereich umfasst, welcher ein im Wesentlichen spielfreies Gleiten zwischen der ersten Hülse (5) und dem Bedienelement (3) ermöglicht.
  8. Joystick (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialien der ersten Hülse (5) und des Bedienelements (3) eine für eine Gleitreibung vorteilhafte Werkstoffpaarung bilden.
  9. Joystick (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitelement (4) axial einen im Wesentlichen T-förmigen Querschnitt aufweist.
  10. Joystick (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (3) im Bereich des Gleitelements (4) eine radiale Nut (16) aufweist.
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AT16054B (de) 1903-07-13 1904-04-25 Gustav Johanny Gaserzeuger.
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