DE19822083B4

DE19822083B4 - rotary switch

Info

Publication number: DE19822083B4
Application number: DE1998122083
Authority: DE
Inventors: Peter Kimmich
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1998-05-16
Filing date: 1998-05-16
Publication date: 2007-09-20
Anticipated expiration: 2018-05-17
Also published as: DE19822083A1; ES2155025B1; ES2155025A1

Abstract

Drehschalter (10) mit einem Rastelement (14, 50, 52, 54), das mit einer in einem Schaltergehäuse (12) gelagerten Drehwelle (16, 44, 58) zusammenwirkt, wobei das Rastelement (14, 50, 52, 54) über ein Nabenteil (18, 42, 56, 68) mit der Drehwelle (16, 44, 58) drehfest verbunden ist und zwei Arme (20, 22) hat, die jeweils mit einem Ende über einen Steg (24) mit dem Nabenteil (18, 42, 56, 68) radial nachgiebig verbunden sind und diametral zur Drehachse (30) liegende Rastnasen (26, 28; 38, 40; 64, 66) aufweisen, die federnd an einer Rastkulisse (32) anliegen, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den freien Enden der Arme (20, 22) eine Druckfeder (36) angeordnet ist.rotary switch (10) with a latching element (14, 50, 52, 54), with a in one switch housing (12) mounted rotary shaft (16, 44, 58) cooperates, wherein the Locking element (14, 50, 52, 54) via a hub part (18, 42, 56, 68) with the rotary shaft (16, 44, 58) rotatably is connected and has two arms (20, 22), each with a Over a web (24) with the hub part (18, 42, 56, 68) radially yielding are connected and diametrically opposed to the rotation axis (30) locking lugs (26, 28, 38, 40, 64, 66) which are spring-loaded on a detent gate Abut (32), characterized in that between the free Ends of the arms (20, 22) a compression spring (36) is arranged.

Description

Stand der TechnikState of technology

Die Erfindung geht aus von einem Drehschalter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The Invention is based on a rotary switch according to the preamble of Claim 1.

Drehschalter werden häufig als Multifunktionsschalter verwendet, bei denen verschiedenen Schaltpositionen unterschiedliche Funktionen zugeordnet sind. Die auf den Umfang verteilten Schaltpositionen sind durch Rastelemente gegen unbeabsichtigtes Verstellen gesichert. Solche beispielweise aus der DE 94 07 625 U1 , DE 25 04 717 B2 oder DE 195 17 781 C1 bekannten Rastelemente sollen preiswert in der Herstellung und Montage sein und ferner ein präzises Einrasten ermöglichen, ohne auf die übrigen Schalterelemente Querkräfte auszuüben.Rotary switches are often used as multi-function switches, in which various switching positions are assigned different functions. The distributed on the circumference switching positions are secured by locking elements against unintentional adjustment. Such example from the DE 94 07 625 U1 . DE 25 04 717 B2 or DE 195 17 781 C1 Known locking elements should be inexpensive to manufacture and assembly and also allow precise engagement without exerting lateral forces on the other switch elements.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Nach der Erfindung ist ein Rastelement über ein Nabenteil mit der Drehwelle drehfest verbunden und besitzt zwei Arme, die jeweils mit einem Ende über einen Steg im Nabenteil radial nachgiebig verbunden sind und diametral zur Achse liegende Rastnasen aufweisen, die federnd an einer Rastkulisse anliegen. Durch die diametrale Anordnung der Rastnasen zur Dreh achse heben sich die radial wirkenden Kräfte im Rastelement auf, so daß auf die Drehwelle und ihre Lagerung im Gehäuse keine oder nur sehr geringe Querkräfte wirken, die bei einer spiegelsymmetrischen Gestaltung der Arme gegen null gehen.To The invention is a locking element via a hub part with the rotary shaft rotatably connected and has two arms, each with a Over a web in the hub part are connected radially yielding and diametrically Have latching lugs lying to the axis, which bear resiliently against a detent gate. By the diametrical arrangement of the locking lugs to the axis of rotation lift the radially acting forces in the locking element, so that on the rotary shaft and its storage in the housing little or no transverse forces act in a mirror-symmetrical design of the arms against go zero.

Die Rastkraft ist abhängig von der Geometrie der Rastkulisse und der Rastnase sowie von der auf die Rastnase wirkenden Radialkraft. Hierzu können die Arme des Rastelements als Biegefedern gestaltet sein, die unter einer Vorspannung die Rastnasen gegen die Rastkulisse drücken. Bei dieser einfachen Lösung ist nicht auszuschließen, dass sich aufgrund von Fertigungstoleranzen größere Unterschiede in der Vorspannung und damit in der Rastkraft ergeben. Ferner kann die Vorspannung durch Alterung des Werkstoffs während der Lebensdauer des Drehschalters nachlassen. Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, dass zwischen den freien Enden der Arme eine Druckfeder angeordnet ist, die die Vorspannung bestimmt und die die freien Enden der Arme spreizt und somit die Rastnasen gegen die Rastkulisse drückt. Die Druckfeder kann ein Normteil sein, das mit hoher Präzision hergestellt werden kann und dessen Federeingenschaft während der Lebensdauer des Drehschalters nahezu konstant bleibt. Somit lässt sich eine sehr präzise, gleichbleibende Rastkraft erzeugen.The Catching force is dependent from the geometry of the Rastkulisse and the detent nose and of the Radial force acting on the latch. For this purpose, the arms of the locking element be designed as a bending springs, under a bias the Press locking lugs against the detent gate. In this simple solution is not be ruled out, that due to manufacturing tolerances greater differences in the bias and thus result in the cogging force. Furthermore, the bias voltage due to aging of the material during reduce the life of the rotary switch. According to the invention, it is therefore provided that arranged between the free ends of the arms, a compression spring is that determines the bias and the free ends of the arms spreads and thus pushes the locking lugs against the detent gate. The Compression spring can be a standard part manufactured with high precision and its spring characteristic during the life of the rotary switch remains almost constant. Thus lets a very precise, produce constant latching force.

In einfacher Weise wird das Rastelement und die Rastkulisse aus Kunststoff gefertigt, wobei günstige Werkstoffpaarungen gewählt werden können. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, das Rastelement aus Polyoxymethylen und die Rastkulisse aus Polykarbonat herzustellen. Um die Gleiteigenschaften zu verbessern und die Reibkräfte zu verringern, können die Rastnasen und insbesondere die Rastkulisse mit einem Gleitlack beschichtet sein, der vorzugsweise aus Polytetrafluoräthylen besteht oder einen Bestandteil davon enthält.In simple way, the locking element and the detent gate made of plastic made, with cheap Material pairings selected can be. It has proven to be expedient the locking element made of polyoxymethylene and the detent gate made of polycarbonate manufacture. To improve the sliding properties and reduce the frictional forces, can the locking lugs and in particular the detent gate with a lubricating varnish be coated, which preferably consists of polytetrafluoroethylene or a component thereof.

Das Nabenteil des Rastelements wird in der Regel formschlüssig oder kraftschlüssig mit der Drehwelle verbunden, wobei das Rastelement und die Drehwelle aus unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt werden können. In vorteilhafter Weise ist das Rastelement und die Drehwelle als einstückiges Kunststoffteil im Spritzgußverfahren hergestellt. Sollen auch hierbei unterschiedliche Werkstoffe verwendet werden, kann ein Rastelement auf eine vorgefertigte Drehwelle aufgespritzt werden.The Hub part of the locking element is usually form-fitting or force fit connected to the rotary shaft, wherein the locking element and the rotary shaft can be made of different materials. In Advantageously, the locking element and the rotary shaft as a one-piece plastic part by injection molding produced. Should also different materials used here be, a locking element can be sprayed onto a prefabricated rotary shaft become.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß sich die Arme vom Steg aus entgegengesetzt zueinander in Umfangsrichtung erstrecken und ihre radiale Erstreckung zum freien Ende hin zunimmt. Bei dieser Ausführung sind die Arme selbst sehr biegesteif und über ein Quasigelenk, bestehend aus einem reduzierten Materialquerschnitt, mit dem Steg verbunden. Die Arme tragen daher zur Vorspannkraft nichts bei. According to one Embodiment of the invention it is proposed that the Arms from the web opposite to each other in the circumferential direction extend and their radial extent increases towards the free end. In this version the arms themselves are very rigid and over a quasi-joint, consisting from a reduced material cross-section, connected to the web. The arms therefore contribute nothing to the biasing force.

Mit einem Rastelement, bei dem die Rastnasen in derselben Querebene zur Drehachse liegen, lassen sich beliebige Schaltpositionen bis zu einem Drehwinkel von ungefähr 180° verrasten. Bei größeren Drehwinkeln ist es erforderlich, daß sich achssymmetrisch zur Schaltposition und der zugehörigen Rastvertiefung eine zweite Rastvertiefung in der Rastkulisse befindet, so daß die zweite Rastnase bei einem Drehwinkel über 180° eine Rastvertiefung einer anderen Schaltposition findet und beide Rastnasen gleichzeitig eine Rastposition einnehmen können. Soll von einer achssymmetrischen Aufteilung der Schaltstellungen über einen Drehbereich größer 180° abgewichen werden, wird vorgeschlagen, daß die Rastnasen in zwei axial zueinander versetzten Querebenen liegen und mit entsprechenden Rastkulissen zusammenwirken.With a locking element, wherein the locking lugs in the same transverse plane lie to the axis of rotation, can be any switching positions up to a rotation angle of about Lock 180 °. For larger angles of rotation it is necessary that axisymmetric to the switching position and the associated detent recess a second Rastvertiefung is located in the Rastkulisse, so that the second Locking nose at a rotation angle over 180 ° one Detent recess finds another switching position and both locking lugs can simultaneously occupy a detent position. Target of an axisymmetric Distribution of switch positions via deviated from a range of rotation greater than 180 ° It is proposed that the Latches lie in two mutually axially offset transverse planes and cooperate with corresponding detent scenes.

Zeichnungdrawing

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further Advantages are shown in the following description of the drawing. In the drawing are exemplary embodiments represented the invention. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The specialist will the features also expediently individually consider and summarize to meaningful further combinations.

Es zeigen:It demonstrate:

1 einen Teilquerschnitt durch einen erfindungsgemäßen Drehschalter im Bereich eines Rastelements entsprechend der Linie I-I in 2, 1 a partial cross section through a rotary switch according to the invention in the region of a locking element according to the line II in 2 .

2 einen Schnitt entsprechend der Linie II-II in 1, 2 a section corresponding to the line II-II in 1 .

3 eine Alternative zu 2, 3 an alternative to 2 .

4 eine weitere Alternative zu 2 und 4 another alternative to 2 and

Beschreibung der Ausführungsbeispieledescription the embodiments

In einem Schaltergehäuse 12 eines Drehschalters 10 ist eine Drehwelle 16, 44, 58 um eine Drehachse 30 drehbar gelagert. Bei der Ausführung nach 1 und 2 ist mit der Drehwelle 16 ein Rastelement 14 durch Formschluß drehfest verbunden, indem auf ein kreuzförmiges Querschnittprofil der Drehwelle 16 ein entsprechendes Nabenteil 18 des Rastelements 14 gesteckt ist. Das Nabenteil 18 ist über einen Steg 24 mit spiegelsymmetrisch ausgebildeten Armen 20, 22 verbunden, de ren radiale Erstreckung, ausgehend vom Steg 24, zu den freien Enden hin zunimmt. Somit sind die Arme 20 und 22 sehr biegesteif ausgebildet, während der dünne Querschnitt, der dem Steg 24 benachbart ist, als Quasibiegegelenk wirkt.In a switch housing 12 a rotary switch 10 is a rotary shaft 16 . 44 . 58 around a rotation axis 30 rotatably mounted. In the execution after 1 and 2 is with the rotary shaft 16 a locking element 14 rotatably connected by positive engagement by acting on a cross-shaped cross-sectional profile of the rotary shaft 16 a corresponding hub part 18 of the locking element 14 is plugged. The hub part 18 is over a jetty 24 with mirror-symmetrical arms 20 . 22 connected, de ren radial extent, starting from the web 24 , increasing towards the free ends. Thus are the arms 20 and 22 formed very rigid, while the thin cross section of the bridge 24 adjacent, acting as Quasibiegegelenk.

Die Arme 20 und 22 weisen Rastnasen 26 und 28 auf, die diametral zur Drehachse 30 angeordnet sind und mit einer Rastkulisse 32 zusammenwirken. Eine Druckfeder 36, die zwischen den freien Enden der Arme 20 und 22 angeordnet ist, drückt die Rastnasen 26, 28 gegen die Rastkulisse 32, wobei in einer Rastposition die Rastnasen 26 und 28 in entsprechende Vertiefungen der Rastkulisse 32 eingreifen. Durch die Anordnung zweier, diametral zur Drehachse liegender Rastnasen 26 und 28 werden gleiche einander entgegengesetzte Kräfte erzeugt, die sich im Rastelement 14 aufheben und keine Querkraft auf die Drehwelle 16 ausüben, so daß die Drehkräfte des Drehschalters 10 nicht von den Querkräften des Rastelements 14 abhängig sind.The poor 20 and 22 have locking lugs 26 and 28 on, diametrically to the axis of rotation 30 are arranged and with a Rastkulisse 32 interact. A compression spring 36 between the free ends of the arms 20 and 22 is arranged, pushes the locking lugs 26 . 28 against the Rastkulisse 32 , wherein in a latching position, the latching noses 26 and 28 in corresponding depressions of the Rastkulisse 32 intervention. By the arrangement of two diametrically opposed to the axis of rotation locking lugs 26 and 28 are generated equal opposing forces, located in the locking element 14 pick up and no lateral force on the rotary shaft 16 exercise, so that the rotational forces of the rotary switch 10 not from the lateral forces of the locking element 14 are dependent.

Um die Drehkräfte des Drehschalters 10 gering zu halten, werden die Werkstoffpaarungen von den Rastelementen 14, 50, 52 einerseits und der Rastkulisse 32 andererseits so aufeinander abgestimmt, daß sich geringe Reibbeiwerte ergeben. Als vorteilhaft hat sich erwiesen, die Rastelemente 14, 50, 52 aus Polyoxymethylen und die Rastkulisse 32 aus Polykarbonat herzustellen. Ferner kann der Reibwert durch einen Gleitlack 72 weiter verringert werden, der vor allem auf die Rastkulisse 32 aufgetragen ist und zumindest einen Anteil von Tetrafluoräthylen enthält.To the rotational forces of the rotary switch 10 to keep low, the material pairings of the locking elements 14 . 50 . 52 on the one hand and the Rastkulisse 32 on the other hand coordinated so that there are low coefficients of friction. It has proved to be advantageous, the locking elements 14 . 50 . 52 made of polyoxymethylene and the Rastkulisse 32 made of polycarbonate. Furthermore, the coefficient of friction by a lubricating varnish 72 be further reduced, especially on the Rastkulisse 32 is applied and contains at least a proportion of tetrafluoroethylene.

Die Rastpositionen entsprechen Schaltpositionen des Drehschalters 10, die über 360° Drehwinkel verteilt angeordnet werden können, sofern die Rastpositionen, d.h. die entspre chenden Vertiefungen, in der Rastkulisse 32 achssymmetrisch zur Drehachse 30 angeordnet sind. Um auch Schaltpositionen zuzulassen, die in einem Drehbereich größer 180° liegen und keine entsprechende achssymmetrische Schaltposition haben, wird vorgeschlagen, die Rastnasen 26 und 28 jeweils in achsversetzten Querebenen 46 und 48 anzuordnen und mit entsprechenden Rastkulissen 32 zusammenwirken zu lassen, wodurch jede beliebige Schaltposition verrastet werden kann. Ein Anschlag 34 begrenzt den Drehwinkel der Drehwelle 16. Er ragt in den Zwischenraum zwischen den Armen 20 und 22 und das Nabenteil 18 hinein und wirkt mit dem Steg 24 zusammen, wobei durch die Dimensionierung des Stegs 24 und des Anschlags 34 in Umfangsrichtung der Drehwinkel bestimmt werden kann.The locking positions correspond to switching positions of the rotary switch 10 , Which can be arranged distributed over 360 ° rotation angle, provided that the locking positions, ie the corre sponding depressions, in the detent gate 32 axisymmetric to the axis of rotation 30 are arranged. In order to also allow switching positions that are greater than 180 ° in a range of rotation and have no corresponding axisymmetric switching position, it is proposed that the locking lugs 26 and 28 each in off-axis transverse planes 46 and 48 to arrange and with appropriate locking scenes 32 to interact, whereby any shift position can be locked. An attack 34 limits the angle of rotation of the rotary shaft 16 , He stands in the space between the arms 20 and 22 and the hub part 18 into it and works with the bridge 24 together, whereby by the dimensioning of the web 24 and the stop 34 can be determined in the circumferential direction of the rotation angle.

Die Ausführung nach 3, bei der die Rastnasen 38 und 40 in verschiedenen Querebenen 46 und 48 liegen, ist das Nabenteil 42 durch Kraftschluß mit der Drehwelle 44 verbunden, z. B. durch Pressen. Die Kraftschlußverbindung kann durch eine Klebeverbindung unterstützt werden. Das Rastelement 50 kann in einem Spritzgußverfahren hergestellt werden, wobei die Drehwelle 44 als separates Bauteil in die Spritzform eingelegt wird und dann vom Kunststoff umspritzt wird. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Drehwelle 58 und das Rastelement 52 in einem Spritzvorgang einstückig aus Kunststoff herzustellen, wie dies in 4 gezeigt ist.The execution after 3 in which the latching noses 38 and 40 in different transverse planes 46 and 48 lie, is the hub part 42 by frictional connection with the rotary shaft 44 connected, z. B. by pressing. The frictional connection can be supported by an adhesive connection. The locking element 50 can be manufactured in an injection molding process, wherein the rotary shaft 44 is inserted as a separate component in the mold and then encapsulated by the plastic. But there is also the possibility of the rotary shaft 58 and the locking element 52 in one injection molding of plastic in one piece, as in 4 is shown.

1010: Drehschalterrotary switch
1212: Schaltergehäuseswitch housing
1414: Rastelementlocking element
1616: Drehwellerotary shaft
1818: Nabenteilhub part
2020: Armpoor
2222: Armpoor
2424: Stegweb
2626: Rastnaselocking lug
2828: Rastnaselocking lug
3030: Drehachseaxis of rotation
3232: Rastkulisselatching guide
3434: Anschlagattack
3636: Druckfedercompression spring
3838: Rastnaselocking lug
4040: Rastnaselocking lug
4242: Nabenteilhub part
4444: Drehwellerotary shaft
4646: Querebenetransverse plane
4848: Querebenetransverse plane
5050: Rastelementlocking element
5252: Rastelementlocking element
5454: Rastelementlocking element
5656: Nabenteilhub part
5858: Drehwellerotary shaft
7272: GleitlackBonded Coating

Claims

Rotary switch ( 10 ) with a latching element ( 14 . 50 . 52 . 54 ), which is connected to a switch housing ( 12 ) mounted rotary shaft ( 16 . 44 . 58 ) cooperates, wherein the locking element ( 14 . 50 . 52 . 54 ) via a hub part ( 18 . 42 . 56 . 68 ) with the rotary shaft ( 16 . 44 . 58 ) is rotatably connected and two arms ( 20 . 22 ), each with one end over a bridge ( 24 ) with the hub part ( 18 . 42 . 56 . 68 ) are connected radially yielding and diametrically to the axis of rotation ( 30 ) lying latching noses ( 26 . 28 ; 38 . 40 ; 64 . 66 ), which resiliently on a detent gate ( 32 ), characterized in that between the free ends of the arms ( 20 . 22 ) a compression spring ( 36 ) is arranged.

Rotary switch ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the arms ( 20 . 22 ; 60 . 62 ) are mirror symmetric.

Rotary switch ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the latching lugs ( 38 . 40 ) in two axially offset transverse planes ( 46 . 48 ) lie.

Rotary switch ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the latching element ( 52 ) and the rotary shaft ( 58 ) are a one-piece plastic part.

Rotary switch ( 10 ) according to claim 4, characterized in that the latching element ( 14 . 50 . 52 . 54 ) is made of polyoxymethylene.

Rotary switch ( 10 ) according to claim 4 or 5, characterized in that the detent gate ( 32 ) consists of polycarbonate.

Rotary switch ( 10 ) according to one of claims 4 to 6, characterized in that the detent gate ( 32 ) and / or the locking lugs ( 26 . 28 ; 38 . 40 ; 64 . 66 ) with a lubricating varnish ( 72 ) are coated.

Rotary switch ( 10 ) according to claim 7, characterized in that the lubricating varnish ( 72 ) Contains polytetrafluoroethylene.

Rotary switch ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the space between the arms ( 20 . 22 ) and the hub part ( 18 ) an attack ( 34 ) juts out with the jetty ( 24 ) forms a rotation limit.

Rotary switch ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the arms ( 60 . 62 ) are designed as bending springs.

Rotary switch ( 10 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the arms ( 20 . 22 ) from the pier ( 24 ) extend from opposite in the circumferential direction and increases their radial extent towards their free ends.