DE10341750A1 - Arrangement for generating a haptic of a manual linearly moveable control member having a spring arm moveable radially relative to linear movement of a link body - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Erzeugen einer Haptik eines manuell linear bewegten Stellgliedes.The The invention relates to an arrangement for producing a feel of a manually linearly moved actuator.
Haptische Drehsteller sind elektrische Schalteinrichtungen mit einer drehbaren Handhabe, an deren Drehbewegung eine Drehbewegungserfassungseinrichtung angeschlossen ist, um die Drehwinkelstellung der Handhabe zu erfassen. Bestimmte vordefinierte Drehwinkelstellungen stellen unterschiedliche Schaltstellungen dar. Ferner umfasst ein solcher Drehsteller einen Aktuator, beispielsweise ein Gleichstrommotor, mit dem eine Haptik auf die Handhabe beim Drehen derselben ausgeübt wird. Je nach Ansteuerung des Aktuators können unterschiedliche Haptiken realisiert werden, beispielsweise rastende.Haptic Turntables are electrical switching devices with a rotatable Handle, at the rotational movement of a rotational movement detection device is connected to detect the angular position of the handle. Certain predefined rotational angle positions represent different Switching positions dar. Furthermore, such a turntable comprises a Actuator, for example, a DC motor, with a haptic is exerted on the handle while turning it. Depending on the control of the actuator can different haptics are realized, for example latching.
Ein
solcher haptischer Drehsteller ist aus
Ausgehend von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Erzeugen einer Haptik eines manuell linear bewegten Stellgliedes, etwa der Motorwelle eines haptischen Drehstellers bereitzustellen, mit der auf dieses Stellglied unabhängig von möglichen, durch dieses Stellglied bewegten weiteren Elementen, wie beispielsweise elektrischen Schaltern, eine definierte Haptik erzeugt werden kann.outgoing from this discussed prior art, the invention therefore lies the task is based, an arrangement for generating a feel of a manually linearly moved actuator, such as the motor shaft of a To provide haptic turntable, with the on this actuator independently of possible, moved by this actuator other elements, such as electrical switches, a defined feel can be generated.
Diese Aufgabe wird durch eine eingangs genannte Anordnung gelöst, die einen dem Stellglied zugeordneten, gemeinsam mit dem Stellglied linear bewegten Kulissenkörper, dessen Außenseite eine in dieser Bewegungsrichtung des Stellgliedes konturierte Schaltkulisse aufweist, sowie eine ortsfest gegenüber einer Linearbewegung des Kulissenkörpers angeordnete Rastfeder mit zumindest einem unter Vorspannung an der Schaltku lisse des Kulissenkörpers anliegenden und durch die Schaltkulisse radial zur Linearbewegung des Kulissenkörpers bewegbaren Schenkel umfasst.These Task is solved by an arrangement mentioned, the one associated with the actuator, together with the actuator linearly moving gate body, its outside a contoured in this direction of movement of the actuator shift gate and a stationary relative to a linear movement of the Sliding body arranged Latching spring with at least one under bias on the Schaltku lisse of the gate body adjacent and through the shift gate radially to the linear movement of the gate body includes movable leg.
Bei dieser Linearhaptikerzeugungsanordnung ist dem Stellglied ein schub- und zugfest mit dem Stellglied verbundener Kulissenkörper zugeordnet. Die Außenseite des Kulissenkörpers ist zur Ausbildung der gewünschten Schaltkulisse konturiert. An der Schaltkulisse des Kulissenkörpers liegt unter Vorspannung ein Schenkel einer Rastfeder an, der bei einer linearen Bewegung des Stellgliedes in radialer Richtung zur Bewegungsachse des Stellgliedes gegen die Federkraft der Rastfeder radial bewegbar ist, wenn die Schaltkulisse einen sich in Bewegungsrichtung des Stellgliedes radial vergrößernden Abschnitt aufweist. Zweckmäßigerweise ist die Rastfeder U-förmig ausgebildet, so dass an dem Kulissenkörper zwei den Kulissenkörper einfassende Schenkel anliegen. Daher sind die Außenbereiche des Kulissenkörpers, an denen beide Schenkel der Rastfeder anliegen, vorzugsweise gleichermaßen als Schaltkulisse konturiert. Eine solche Ausgestaltung ist vorteilhaft, jedoch nicht zwingend notwendig, da sich eine Haptik auch einstellt, wenn lediglich einer der beiden Schenkel an einer konturierten Schaltkulisse anliegt. Grundsätzlich können bei Vorsehen einer solchen Rastfeder auch feinrastige Haptiken dadurch realisiert werden, dass an beiden Schaltkulissen des Kulissenkörpers wechselweise Rastvertiefungen angeordnet sind.at this Linearhaptikerzeugungsanordnung is the actuator a thrust and tensile with the Actuator connected link body assigned. The outside of the gate body is to train the desired Shift gate contoured. At the shift gate of the link body is under bias, a leg of a detent spring, at a linear movement of the actuator in the radial direction to the axis of movement of the actuator against the spring force of the detent spring radially movable is when the shift gate moves in the direction of movement of the Actuator radially enlarging Section has. Conveniently, the detent spring is U-shaped formed, so that on the gate body two enclosing the gate body Thighs lie. Therefore, the outer areas of the gate body, on which rest both legs of the detent spring, preferably equally as Shift gate contoured. Such an embodiment is advantageous but not absolutely necessary, since a haptic also sets in, if only one of the two legs on a contoured shift gate is applied. in principle can in providing such a detent spring also feinrastige haptics be realized that alternately on both switching scenes of the link body Detent depressions are arranged.
Vorteilhafterweise ist der Kulissenkörper axial zur Bewegungsachse des Stellgliedes angeordnet. Bei einer solchen Ausgestaltung besteht überdies die Möglichkeit, den Kulissenkörper rotationssymmetrisch auszubilden, so dass dann das Stellglied unabhängig von der jeweiligen Stellung der Rastfeder bezüglich des Kulissenkörpers gedreht werden kann, wie dieses beispielsweise bei einem haptischen Drehsteller gewünscht ist.Advantageously, the gate body is arranged axially to the axis of movement of the actuator. In such an embodiment, moreover, the Possibility to form the link body rotationally symmetrical, so that then the actuator can be rotated independently of the respective position of the detent spring with respect to the link body, as this is desired for example in a haptic turntable.
Zum Erzielen einer definierten linearen Haptik sind der oder die an dem Kulissenkörper anliegenden Schenkel in axialer Richtung des Stellgliedes in derjenigen Richtung, in der die Schenkel durch den Kulissenkörper radial nach außen gegen die Kraft der Rastfeder bewegt werden, an einem Widerlager abgestützt.To the Achieving a defined linear feel is the one or the other the gate body adjacent legs in the axial direction of the actuator in those Direction in which the legs through the gate body radially outward be moved against the force of the detent spring, on an abutment supported.
Auch wenn grundsätzlich der Einsatz einer Rastfeder aus einem Draht zur Realisierung der Erfindung eingesetzt werden kann, wird man den Einsatz einer Rastfeder, die aus einem Blechstreifen, insbesondere einem Federblechstreifen hergestellt ist, bevorzugen, da diese aufgrund ihrer Querschnittsgeometrie in Bewegungsrichtung des Stellgliedes eine deutlich höhere Steifigkeit aufweist. Bei Einsatz einer solchen, aus einem Blechstreifen hergestellten Rastfeder ist es zweckmäßig, die Kontaktfläche zwischen der Rastfeder und dem Kulissenkörper durch zumindest eine jedem Schenkel angeformte Stelllasche zu realisieren. Eine solche Stelllasche ist eine aus der Ebene des Schenkels abgekantete Lasche, deren Außenseite an der Schaltkulisse des Kulissenkörpers anliegt. Bevorzugt ist eine Ausgestaltung, bei der lediglich ein Teil der Außenseite der Stelllasche an der Oberfläche der Schaltkulisse des Kulissenkörpers anliegt, beispielsweise der durch die Abkantung gebildete Außenradius. Bei einer solchen Ausgestaltung ist der Kontaktbereich zwischen dem Schenkel, bzw. der Stelllasche und dem Kulissenkörper klein gehalten, so dass die Reibung zwischen diesen beiden Elementen die gewünschte Haptik nicht oder nur unmerklich beeinträchtigt. Besonders bei drehbar gelagerten Stellgliedern wie etwa bei Drehstellern ist eine solche Ausgestaltung zweckmäßig. Zur Abstützung des oder der am Kulissenkörper anliegenden Schenkel einer aus einem Blechstreifen hergestellten Rastfeder ist es zweckmäßig, Stützlaschen zu verwenden, die ihrerseits Abkantungen aus der Ebene eines solchen Schenkels sind. Diese stützen sich an einem gegenüber der Axialbewegung ortsfesten Widerlager ab und sind aufgrund der radialen Bewegbarkeit des oder der Schenkel gegenüber dem Widerlager in dieser Richtung beweglich.Also if in principle the use of a detent spring made of a wire to realize the Invention can be used, it is the use of a detent spring, from a sheet metal strip, in particular a Federblechstreifen is preferred because these are due to their cross-sectional geometry in the direction of movement of the actuator a significantly higher rigidity having. When using such, made of a sheet metal strip Rastfeder it is appropriate to the contact area between the detent spring and the link body by at least one each Leg realized molded flap to realize. Such a control flap is a folded out of the plane of the leg tab, the outside abuts the shift gate of the link body. Is preferred an embodiment in which only a part of the outside the adjusting tab on the surface the shift gate of the gate body is present, for example, the outer radius formed by the fold. In such an embodiment, the contact area between the leg, or the adjusting tab and the gate body small held so that the friction between these two elements the desired Haptic not or only imperceptibly impaired. Especially with rotatable mounted actuators such as turntables is such Design appropriate. to support of or the adjacent to the gate body Leg is a detent spring made of a metal strip it is useful, supporting straps to use, in turn, folds out of the plane of such Are thighs. These support on one opposite the axial movement stationary abutment and are due to the Radial mobility of the leg or of the opposite Abutment movable in this direction.
Die radiale Bewegung eines solchen, an dem Kulissenkörper anliegenden Schenkels kann genutzt werden, um über diese Bewegung die lineare Stellung des Stellgliedes zu erfassen. Dieses ist möglich, wenn sich die einzelnen linearen Schaltstellungen des Stellgliedes durch einen unterschiedlichen radialen Abstand der Außenseite der Schaltkulisse von der Bewegungsachse des Stellgliedes unterscheiden. Bei Einsatz eines rotationssymmetrischen Kulissenkörpers kann dieses durch einen Stellkegel realisiert sein, wobei der im Durchmesser kleinere Abschnitt die eine Schaltstellung und ein im Durchmesser größerer Abschnitt eine zweite Schaltstellung definieren, wobei in beiden Schaltstellungen der zumindest eine an der Schaltkulisse anliegende Schenkel in radialer Richtung unterschiedliche Stellungen einnimmt. Zum Betätigen eines Schalters verfügt ein solcher Schenkel zweckmäßigerweise über einen radial abragenden Stellabschnitt, der auf einen elektrischen Schalter in der einen oder anderen Stellung einwirkt. Ferner kann ein solcher zweckmäßigerweise aus der Ebene des Schenkels des Schenkels abgekanteter Stellabschnitt als Blende im Zusammenhang mit einem berührungslos arbeitenden optoelektronischen Schalter in eine ortsfest gegenüber der Radialbewegung des Schenkels angeordnete Gabellichtschranke oder Gabellichtschrankenanordnung einzugreifen.The radial movement of such, adjacent to the gate body leg can be used to over this movement to detect the linear position of the actuator. This is possible if the individual linear switching positions of the actuator through a different radial distance of the outside of the shift gate differ from the axis of movement of the actuator. When used a rotationally symmetrical link body this can by a Stellkegel be realized, with the smaller diameter section the one switching position and a larger diameter section define a second switching position, wherein in both switching positions the at least one voltage applied to the shift gate leg in the radial Direction occupies different positions. To operate a Switch has such a leg expediently over a radially projecting actuating section, which is on an electrical switch acting in one or the other position. Furthermore, such expediently from the plane of the leg of the leg bent-off adjustment section as a diaphragm in connection with a non-contact optoelectronic switch in a stationary opposite the radial movement of the leg arranged fork light barrier or fork light barrier arrangement to intervene.
Die aus der Rastfeder auf die Schaltkulisse des Kulissenkörpers wirkende Vorspannung kann überdies genutzt werden, um eine Rückstellung des Stellgliedes von seiner Ein-Stellung in seine Aus-Stellung zu bewirken.The acting on the shift gate of the link body from the detent spring Bias can also be used to make a provision of the actuator from its on position to its off position cause.
Der Vorteil der beschriebenen Linearhaptikerzeugungsanordnung liegt auch in der Möglichkeit, diese haptische Anordnung sehr kompakt konzipieren zu können. Bei einem haptischen Drehsteller mit einem als Aktuator dienendem Gleichstrommotor mit einer den Gleichstrommotor durchgreifenden Motorwelle, auf deren einem Abschnitt eine Handhabe angeordnet ist, kann der andere aus dem Gleichstrommotor herausragende Abschnitt genutzt werden, um auf diesem ggf. zusammen mit anderen Elementen einen rotationssymmetrischen Kulissenkörper anzuordnen, ohne dass dieses zu einer nennenswerten Vergrößerung der benötigten Bauraumtiefe führt. Insbesondere wenn der Aktuator, beispielsweise der Gleichstrommotor in einem Käfig einer Gelenkschwinge aufgenommen ist, um mit der Handhabe Joystick-ähnliche Bewegungen durchführen zu können, kann diese haptische Anordnung ohne weiteres implementiert werden. Die Rastfeder selbst ist beispielsweise im Gehäuse des Aktuators oder von einem den Aktuator tragenden Käfig gehalten.Of the Advantage of the described Linearhaptikerzeugungsanordnung lies also in the possibility of this To design haptic arrangement very compact. at a haptic turntable with a serving as an actuator DC motor with a DC motor passing through the motor shaft, on the a portion of a handle is arranged, the other can the DC motor outstanding section can be used on this possibly together with other elements a rotationally symmetric link body to arrange, without this to a significant increase in the required Installation depth leads. In particular, when the actuator, for example, the DC motor in a cage a swingarm is added to handle joystick-like Perform movements to be able to This haptic arrangement can be readily implemented. The detent spring itself is, for example, in the housing of the actuator or of a cage carrying the actuator held.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:following the invention with reference to an embodiment with reference on the attached Figures described. Show it:
Ein
in den Figuren vereinfacht dargestellter haptischer Drehsteller
Zum
Erzeugen einer Haptik bei Ausüben
der Push-Funktion der Handhabe umfasst der Drehsteller
Die
Rastfeder
Der
Schenkel
Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist
die Push-Bewegung der Handhabe bzw. der Motorwelle
Neben
dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel kann der Kulissenkörper auch konzipiert
sein, um zwei oder auch mehrere hintereinander liegende Schaltstellungen
realisieren zu können.
Eine Erfassung der Stellung der als Stellglied dienenden Motorwelle
- 11
- Drehstellerturntable
- 22
- GleichstrommotorDC motor
- 33
- Motorwellemotor shaft
- 44
- LinearhaptikerzeugungsanordnungLinearhaptikerzeugungsanordnung
- 55
- Kulissenkörperlink body
- 66
- Rastfederdetent spring
- 7, 7'7, 7 '
- Schenkelleg
- 8, 8'8th, 8th'
- Stelllaschelock tab
- 99
- KegelstumpfabschnittTruncated cone section
- 1010
- zylindrischer Abschnittcylindrical section
- 1111
- kegelstumpfförmiger Abschnittfrustoconical section
- 1212
- Anschlagflanschstop flange
- 1313
- Flanschseiteflange
- 14, 14'14 14 '
- Außenradiusouter radius
- 1515
- Stützlaschesupport tab
- 1616
- Stellabschnittsetting section
- 1717
- GabellichtschrankeLight barrier
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10341750A DE10341750A1 (en) | 2003-09-08 | 2003-09-08 | Arrangement for generating a haptic of a manual linearly moveable control member having a spring arm moveable radially relative to linear movement of a link body |
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Publications (1)
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