DE3603976C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stelleinrichtung für einen Widerstand mit mindestens einem Trägerkörper und einem Drehglied, das an einer ersten und einer zweiten Lagerstelle drehbar gelagert ist.

Bei einer solchen Stelleinrichtung soll am Drehglied ein nicht zu geringes Bremsmoment auftreten, damit das Drehglied der manuellen Ver­ stellung einen gewissen Widerstand entgegensetzt. Bei einer im Handel bekannten Stelleinrichtung sind hierfür bremsende Federscheiben als zusätzliche Bauelemente vorgesehen. Solche sind insbesondere nötig, wenn zwischen dem Drehglied und dem Trägerkörper an sich nur kleine Reibflächen bestehen, was insbesondere bei kleinbauenden Stellein­ richtungen der Fall ist. Gerade bei kleinbauenden Stelleinrichtungen sind jedoch solche Bremsfedern ungünstig, da sie nicht nur als zu­ sätzliche Bauteile einen zusätzlichen Bau- und Montageaufwand enthalten, sondern auch zusätzlichen Raum beanspruchen.

Um ein gewisses Bremsmoment zu erreichen, wird alternativ oder zusätz­ lich zu der Bremsfeder auch eine Fettung mit hochviskosem Fett ange­ wendet, für das entsprechende Kammern bzw. Freiräume am Trägerkörper vorzusehen sind. Abgesehen von dem Aufwand ist eine Fettung auch des­ wegen ungünstig, da das Fett im Laufe der Zeit die gewünschten Eigen­ schaften verlieren kann. Außerdem sind die Eigenschaften von Fetten in der Regel temperaturbeeinflußt. Auch gilt es bei Kunststoffelementen zu beachten, daß nicht beliebige Fett-Kunststoff-Kombinationen möglich sind, da das Fett den Kunststoff angreifen und somit Ausfälle verur­ sachen kann.

In dem DE-GM 77 37 775 wird das Bremsmoment des Drehgliedes durch die Wirkung von Flächen erhöht, welche durch ihre Anordnung die Mantelfläche des Drehgliedes punktförmig belasten. Eine derartige Anordnung verlängert die Bautiefe und ist zudem stark toleranzabhängig.

Bei gleichartigen Stelleinrichtungen sollte an deren Drehgliedern das gleiche Bremsmoment wirken, damit der Benutzer bei der Betätigung jedes der Drehglieder ein gleiches Bremsmoment zu überwinden hat. Erwünscht ist dies vor allem für mehrere Stelleinrichtungen eines Geräts. Bei den bekannten Stelleinrichtungen treten infolge von Toleranzen und Tempera­ turunterschieden durchaus unterschiedliche Bremsmomente auf, so daß dann besondere Maßnahmen zur Toleranzkompensation bzw. zum Angleichen der Bremsmomente nötig sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Stelleinrichtung der eingangs ge­ nannten Art vorzuschlagen, bei der das Bremsmoment ohne zusätzliche Bauteile erhöht ist und geringeren Schwankungen unterliegt, und bei der die Maßnahmen zur Lösung der Aufgabe einen Toleranzausgleich bewirken und somit die Produktion mittels automatisch arbeitenden Einrichtungen vereinfachen.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einer Stelleinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß an dem Trägerkörper an der Lagerstelle ein Ring einstückig ausgeformt ist und daß der Ring mit seinem gegenüber dem Trägerkörper freien Bereich radial federelastisch an einem Wellenabschnitt des Drehgliedes anliegt.

Der Ring liegt also einerseits bremsend an dem Wellenabschnitt an. Andererseits bildet er das Lager für den Wellenabschnitt. Da der Ring Teil des Trägerkörpers selbst ist, entfallen zusätzliche Bauelemente sowohl für die Bremswirkung als auch für den Toleranzausgleich. Da der Ring in radialer Richtung auf den Wellenabschnitt bremsend und lagernd wirkt, bleiben axiale Toleranzen der Drehgliedformgestaltung ohne Ein­ fluß auf das Bremsmoment und die Lagerung. Das Einbringen eines separaten Bremselementes, z.B. einer Federscheibe in die Anordnung entfällt somit.

Es hat sich gezeigt, daß übliche radiale Fertigungstoleranzen des Wellenabschnitts und des Rings nicht zu einem merklich unterschied­ lichen Bremsmoment bei verschiedenen Drehgliedern führen. Dies ist insbesondere dann wesentlich, wenn die Stelleinrichtung mehrere Stell­ glieder aufweist.

Durch die Bemessung des Rings lassen sich verschiedene gewünschte Brems­ momente erreichen. Der Ring vermeidet in jedem Fall ein Spiel des Wellenabschnitts. Eine Fettung erübrigt sich.

Das Drehglied hat eine zweite Lagerstelle, z. B. in der rückseitig das Widerstandsbauelement abschließenden Grundplatte. Diese zweite Lager­ stelle wird beispielsweise von einem Durchzug dargestellt und bildet somit gleich der frontseitigen Lagerstelle eine Ringlagerung.

Die beiden Ringlagerungen des Drehgliedes schaffen eine Anordnung, bei der die Toleranz von Einzelteilen und des Zusammenbaues nahezu keine Auswirkung auf das Bremsmoment haben, da sich die Längsachse des Dreh­ gliedes, im Gegensatz zur herkömmlichen Flächen-Drehlagerung, z.B. einer Buchslagerung, gegebenenfalls der Position der beiden Ringlager anpaßt, indem sie entsprechend schwenkt.

Diese Toleranzverträglichkeit in der Anordnung des Widerstandsbau­ elementes ist wichtig, da seine Einzelteile häufig aus mehreren Werk­ zeugen parallel erzeugt werden und mit Toleranz der Einzelteile unter­ einander zu rechnen ist. Hierzu kommt eine Toleranz, die sich aus dem Zusammenbau der diversen Einzelteile zu einem Widerstandsbauelement mit Drehglied ergibt. Die zweifache Ringlagerung des Drehgliedes kompensiert diese Toleranzen ohne merkliche Auswirkung auf das Bremsmoment, so daß die Stellglieder untereinander toleranzunbeeinflußt gleiches und inner­ halb ihres Stellbereiches gleichbleibendes Bremsmoment ausweisen. Wesentlich für die Erlangung dieser Eigenschaft ist das federnde Ring­ lager, das mit seiner Gestaltung die Dimensionen des Bremsmomentes vorgibt.

Das Entfallen eines Einzelteiles, z.B. Bremsfeder, das Einsparen eines Arbeitsganges, z.B. Fetten, und die toleranzkompensierende Gestaltung vereinfachen die Herstellung von Widerstandsbauelementen mit Drehglied mit erhöhtem, gleichbleibenden Drehmoment durch automatisch arbeitende Produktionseinrichtungen.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung verjüngt sich die dem Wellen­ abschnitt zugewandte Innenfläche des Ringes von dem Bereich, in dem der Ring mit dem Trägerkörper verbunden ist, zu seinem freien Rand konisch.

Damit ist ohne weiteres zu gewährleisten, daß der Ring bei allen in Rechnung zu stellenden Toleranzen federelastisch an dem Wellenabschnitt anliegt und zum gewünschten Bremsmoment führt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Ring radial mehrfach geschlitzt, wodurch er Federsegmente bildet. Die Federwirkung dieser Federsegmente ist weicher als die eines ungeschlitztes Ringes. Toleran­ zen wirken sich dabei noch weniger auf das Drehmoment aus.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. In der folgenden Beschreibung ist ein Ausführungsbei­ spiel der Erfindung aufgeführt. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 Gesamtansicht eines Widerstandsbauelementes mit Drehgliedern als Stelleinrichtung,

Fig. 2 eine Stelleinrichtung für mehrere Widerstände mit mehreren Drehgliedern in Seitenansicht, im Bereich eines Drehgliedes geschnitten,

Fig. 3 eine gegenüber Fig. 2 vergrößerte Schnitt­ ansicht des Trägerkörpers der Stelleinrichtung im Bereich einer Lagerstelle, ohne das Drehglied und

Fig. 4 eine Aufsicht längs der Linie III-III nach Fig. 3.

Die Stelleinrichtung ist Teil eines Widerstandsbauelementes 23.

Sein Trägerkörper 1 weist eine Reihe von Kammern 2 auf. Der Träger­ körper 1 ist ein Kunststoff-Spritzgußteil.

In jede Kammer 2 ist ein Drehglied 3 eingesetzt (vgl. Fig. 2).

Am Trägerkörper 1 ist frontseitig eine Lagerstelle 4 für einen Wellen­ abschnitt 5 jedes der Drehglieder 3 vorgesehen. Rückseitig ist in die Kammer 2 eine Platine 6 eingesetzt, welche kreisförmige Widerstands­ und Leiterbahnen trägt. Rückseitig ist an dem Trägerkörper 1 eine Grundplatte 7 befestigt, welche als Lagerstelle 22 Durchzüge 8 zur Aufnahme eines Endzapfens 9 jedes Drehgliedes 3 aufweist.

Innerhalb der Kammer 2 liegt ein Bund 10 des Drehgliedes 3, an dem den Leiter- bzw. Widerstandsbahnen der Platine 6 zugeordnete Kontaktfinger 11 befestigt sind.

Der axiale Halt des Drehgliedes 3 in der Kammer 2 ist in einer Richtung dadurch gegeben, daß der Bund 10 mit einer Ringfläche 12 an der Platine 6 ansteht; in der anderen Richtung ist er dadurch gegeben, daß der Bund 10 an einer Ringfläche 13 der Kammer 2 anschlägt.

An der Lagerstelle 4 ist an den Trägerkörper 1 ein Ring 14 angeformt. Der Ring 14 ist in einem Bereich 15 mit dem Trägerkörper 1 verbunden. In einem Bereich 16 ist der Ring 14 gegenüber dem Trägerkörper 1 frei, wobei der Bereich 16 an einem freien Rand 17 endet. Der freie Rand 17 liegt geringfügig hinter der frontseitigen Oberfläche 18 des Träger­ körpers 1. Die Wandstärke des Ringes 14 in seinem freien Bereich 16 ist kleiner als die Wandstärke des Trägerkörpers 1 im übrigen, so daß der Ring im Vergleich zum Trägerkörper 1 federelastisch ist. Die axiale Erstreckung des Rings 14 ist größer als dessen Wandstärke.

Der Ring 14 weist eine Innenfläche 19 auf. Diese verläuft, wenigstens solange das Drehglied 3 nicht in den Trägerkörper 1 eingesteckt ist, konisch vom Bereich 15 zum Rand 17 hin zu (vgl. Fig. 3).

Der Ring 14 ist durch vier Schlitze 20 unterbrochen. Es sind dadurch vier gleiche Federsegmente 21 gebildet (vgl. Fig. 4).

Die Montage der beschriebenen Stelleinrichtung erfolgt etwa folgender­ maßen:

In die Kammer 2 des Trägerkörpers 1 wird das Drehglied 3 eingesteckt. Dabei kommen die Federsegmente 21 des Rings 14 an dem Wellenabschnitt 5 des Drehgliedes 3 zur Anlage und drücken federelastisch auf diesen, so daß das Drehglied 3 radial spielfrei gehalten ist, selbst wenn der un­ günstigste Fall der Toleranzen vorliegt. Anschließend wird dann die Platine 6 und die Grundplatte 7 aufgesetzt, die mit dem Trägerkörper 1 verbunden wird. Dadurch ist das Drehglied 3 am Trägerkörper 1 auch axial gehalten. Der axiale Sitz ist durch die Anlage der Kontaktfinger 11 an den Leiter- bzw. Widerstandsbahnen der Platine 6 bestimmt.

Beim Drehen des Drehgliedes 3 ist ein deutliches Bremsmoment spürbar, das auf der radialen Anlage der Federsegmente 21 an dem Wellenabschnitt 5 beruht. Das zwischen dem Bund 10 und der Ringfläche 13 bzw. den Kontaktfingern 11 und der Platine 6 entstehende Reibmoment ist dem­ gegenüber wesentlich kleiner. Es ist also gewährleistet, daß das bei der Betätigung des Drehgliedes 3 wirksame Bremsmoment im wesentlichen auf der Gestaltung der Federsegmente 21 beruht. Es ist damit zugleich er­ reicht, daß an allen Drehgliedern 3 des Trägerkörpers 1 im wesentlichen das gleiche Drehmoment zu überwinden ist, selbst wenn z.B. die Kontakt­ finger 11 der verschiedenen Drehglieder 3 unterschiedliche Federelasti­ zität aufweisen.

Wie Fig. 1 zu entnehmen ist, genügt eine geringe Bautiefe. Die Lagerung des Drehgliedes 3 im Ring 14 macht keine Vergrößerung der Einbautiefe erforderlich.

Claims (4)

1. Stelleinrichtung für einen Widerstand mit mindestens einem Trägerkörper und einem Drehglied, das an einer ersten und an einer zweiten Lagerstelle drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Trägerkörper (1) an der Lagerstelle (4) ein Ring (14) einstückig ausgeformt ist und daß der Ring (14) mit seinem gegenüber dem Trägerkörper (1) freien Bereich (16) radial federelastisch an einem Wellenabschnitt (5) des Drehgliedes (3) anliegt.

2. Stelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Wellenabschnitt (5) zugewandte Innenfläche (19) des Rings (14) sich von dem Bereich (15), in dem der Ring (14) mit dem Trägerkörper (1) verbunden ist, zu seinem freien Rand (17) konisch verjüngt.

3. Stelleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (14) radial mehrfach geschlitzt ist, wodurch er Feder­ segmente (21) bildet.

4. Stelleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der gegenüber dem Trägerkörper (1) freie Rand (17) des Rings (14) mit der Oberfläche (18) des Trägerkörpers (1) fluchtet oder hinter dieser liegt.