EP0175071B1

EP0175071B1 - Steuersignalgeber

Info

Publication number: EP0175071B1
Application number: EP85107971A
Authority: EP
Inventors: Kurt Oelsch; Klaus Schulz
Original assignee: OELSCH KG
Current assignee: FERNSTEUERGERAETE KURT OLESCH GMBH TE BERLIJN, BON
Priority date: 1984-08-28
Filing date: 1985-06-27
Publication date: 1988-03-02
Also published as: DE3561765D1; JPS6168817A; US4654576A; EP0175071A1; JPH0610945B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Steuersignalgeber zur Erzeugung eines Paares von Steuersignalen mittels eines in zwei Richtungen auslenkbaren Steuerhebels, enthaltend :

(a) einen durch eine Schwenklagerung gegenüber einem Grundteil um einen Schwenkpunkt allseitig schwenkbar gelagerten Steuerhebel,
(b) erste Führlermittel in Form von berührungslosen Sensoren, welche auf die Auslenkung des Steuerhebels in einer ersten Richtung ansprechen und eine erstes Steuersignal liefern, und
(c) zweite Fühlermittel in Form von berührungslosen Sensoren, welche auf die Auslenkung des Steuerhebels in einer zweiten Richtung ansprechen und ein zweites Steuersignal liefern,
(d) einen Abtast Körper, der mit dem Steuerhebel verbunden ist, und dessen Bewegungen von den Fühlermitteln erfaßt werden.

Bekannte Steuersignalgeber dieser Art weisen an dem Steuerhebel angelenkte mechanische Übertragungsglieder auf, über welche die Fühlermittel angesteuert werden. Durch solche mechanischen Übertragungsglieder sind bekannte Steuersignalgeber Verschleiß unterworfen oder sogar-bei rauhem Betrieb z. B. in Baufahrzeugender Gefahr einer Beschädigung ausgesetzt. Weiterhin haben die bekannten Steuersignalgeber aus konstruktiven Gründen relativ große Abmessungen.
Durch die DE-A-31 24838 und die DE-A-3220045 sind Steuereinrichtungen mit einem zweidimensional verstellbaren Steuerhebel bekannt, durch den gleichzeitig zwei verschiedene Funktionen gesteuert werden können. Die Bewegung des Steuerhebels wird über mechanische Übertragungsmittel auf Steuerelemente in Form von Codeplatten o. dgl. übertragen. Die Bewegungen dieser Codeplatten werden durch Lichtschranken photoelektrisch abgetastet. Es wird auch vorgeschlagen, als Codeplatte eine nach einem Codeschlüssel geschlitzte ferromagnetische Platte zu verwenden, die induktiv abgetastet wird. Auch bei dieser Art der Steuerung erfolgt einer Übertragung der Bewegung von dem Steuerhebel auf die z. B. von der Codeplatte und den Lichtschranken gebildeten Fühlermittel über komplizierte und störanfällige mechanische Übertragungsglieder.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steuersignalgeber der eingangs genannten Art so auszubilden, daß Verschleiß und die Gefahr einer Beschädigung im Betrieb weitgehend vermieden wird, der Aufbau vereinfacht wird und die Abmessungen verringert werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß

(e) der Abtast Körper direkt am Steuerhebel um die Schwenklagerung herum angebracht ist,
(f) die Fühlermittel von Näherungssensoren gebildet sind, die in dem Grundteil sitzen und auf die Bewegung des Abtastkörpers um den Schwenkpunkt ansprechen.

Bei dem erfindungsgemäßen Steuersignalgeber erfolgt die Signalerzeugung durch berührungslose Abtastung eines an dem Steuerhebel angebrachten Abtastkörpers durch Näherungssensoren. Es entfallen dann mechanische Übertragungsglieder zwischen Steuerhebel und Fühlermitteln. Die Abtastung erfolgt berührungslos und damit praktisch ohne Verschleiß. Die Gefahr von mechanischen Beschädigungen, wenn etwa von dem Benutzer einer übermäßig große Kraft auf den Steuerhebel ausgeübt wird, ist vermieden. Der Aufbau wird einfacher. Durch den Wegfall der mechanischen Übertragungsglieder ergibt sich eine kürzere Bauweise für den Steuersignalgeber.
Näherungssensoren sind in verschiedener Form bekannt. Es können beispielsweise induktive, kapazitive oder magnetische Näherungssensoren verwandt werden.
Es ist erforderlich, den Steuerhebel an seine Mittellage zu fesseln. Wenn der Steuerhebel losgelassen wird, soll er in seine Mittellage zurückkehren und sicher in dieser Lage gehalten werden. Die Fesselung muß außerdem bei einem Steuerhebel der vorliegenden Art die Verstellung des Steuerhebels in beiden Richtungen gestatten. Der Benutzer sollte an der auf den Steuerhebel aufzubringenden Kraft erkennen können, in welchem Maße der Steuerhebel ausgelenkt ist und ob die Auslenkung in der einen oder der anderen Richtung oder in einer dazwischenliegenden Richtung erfolgt.
Bei bekannten Steuersignalgebern der vorliegenden Art erfolgt die Fesselung des Steuerhebels an eine Mittellage durch vorgespannte Federn, die einander entgegenwirkend auf gegenüberliegenden Seiten unmittelbar auf den Steuerhebel wirken. Bei einer Auslenkung des Steuerhebels wird die Vorspannung der einen Feder erhöht und die der gegenüberliegenden Feder verringert, so daß eine resultierende Rückstellkraft auftritt. In der Mittellage heben sich die Vorspannungen der beiden Federn auf. Die Rückstellkraft ist proportional der Auslenkung. Bei kleinen Auslenkungen tritt auch nur eine kleine Rückstellkraft auf.
Das ist häufig nachteilig. Kleinen Auslenkungen wird nur ein geringer Widerstand entgegengesetzt. Im Bereich der Mittellage ist der Steuerhebel leicht durch unbeabsichtigte Störkräfte, z. B. Trägheitskräfte infolge von Erschütterungen oder Vibrationen, verstellbar. Auch kann der Benutzer die Mittellage nicht genau fühlen. Es können dementsprechend unerwünschte Steuersignale erzeugt werden. Man könnte versuchen, dieser Erscheinung durch Wahl einer steileren Federcharakteristik Herr zu werden. Das bewirkt jedoch nur eine quantitative Änderung : Der Bereich, in welchem die Rückstellkräfte klein sind, wird, verringert. Der, Steilheit der Federcharakteristik sind auch Grenzen gesetzt. Bei einer zu großen Federkonstante wird die Rückstellkraft bei großen Auslenkungen des Steuerhebels zu groß.
Es ist daher wünschenswert, bei einem Steuerhebel der eingangs genannten Art den Steuerhebel so an seine Mittellage zu fesseln, daß er nicht durch Störkräfte unbeabsichtigt aus seiner Mittellage verstellbar ist.
Das kann dadurch erreicht werden, daß

(c) an dem Grundteil Auflageflächen gebildet sind,
(d) an dem Grundteil weiterhin Federglieder angebracht sind, die mit Vorspannung an den Auflageflächen anliegen, und
(e) die Federglieder mit Haltekörpern sich über an dem Steuerhebel angebrachte Flächen erstrecken, die an den Federgliedern bei einer Auslenkung des Steuerhebels kraftschlüssig angreifen.

Dabei sind die Federglieder nicht zwischen dem Grundteil und dem Steuerhebel vorgespannt, sondern zwischen dem Grundteil und ebenfalls an dem Grundteil angebrachten Auflageflächen. Der Steuerhebel ist mit den daran angebrachten Flächen zwischen den Federgliedern mit allenfalls geringem Spiel gehalten. Bei einer Auslenkung des Steuerhebels greift eine der Flächen kraftschlüssig an einem der Federglieder an. Eine Verformung dieses Federgliedes, die eine Stellbewegung des Steuerhebels gestatten würde, findet aber erst statt, wenn die Vorspannung des Federgliedes überwunden wird. Ein dem vorgeformten Federglied diametral gegenüberliegendes vorgespanntes Federglied bleibt bei diesem Vorgang vollständig unbeteiligt. Eine Kompensation von Vorspannungen am Steuerhebel findet nicht statt.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform eines Steuersignalgebers.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt längs der Linie 11-11 von Fig. 1 bei abgenommener Manschette.
Fig. ist eine perspektivische Darstellung und zeigt eines der Federglieder mit dem daran angeformten Halteglied.
Fig.4 ist eine Seitenansicht des Federgliedes und der darauf aufliegenden zusätzlichen Blattfeder.
Fig. 5 zeigt in vergrößertem Maßstab die Anordnung einer der Topfkernspulen.
Fig. zeigt schematisch die Schaltung der Topfkernspu len.
Fig. 7 zeigt in einer Darstellung ähnlich Fig. 1 eine abgewandelte Ausführungsform der Näherungssensoren.
Fig. 8 ist eine Draufsicht auf die Näherungssensoren.

Der Steuersignalgeber enthält einen Steuerhebel 10, der durch eine Schwenklagerung 12 in Form eines Kardangelenks um einen Schwenkpunkt 14 allseitig schwenkbar gegenüber einem Grundteil 16 gelagert ist. Es sind erste Fühlermittel 18 vorgesehen, welche auf die Auslenkung des Steuerhebels 10 in einer ersten Richtung, von links nach rechts in Fig. 2, ansprechen und ein erstes Steuersignal liefern, sowie zweite Fühlermittel 20, welche auf die Auslenkung des Steuerhebels 10 in einer zweiten Richtung, von unten nach oben in Fig. 2, ansprechen und eine zweites Steuersignal liefern. Bei dem beschriebenen Steuersignalgeber ist an dem Steuerhebel 10 um die Schwenklagerung 12 herum ein Abtastkörper in Form eines Tellers 22 angebracht. Die Fühlermittel 18 und 20 sind von Näherungssensoren gebildet, die in dem Grundteil sitzen und auf die Bewegung des Tellers 22 um den Schwenkpunkt 14 ansprechen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 besteht der Teller 22 aus ferromagnetischem Material. Die Näherungssensoren 18 und 20 sind von Paaren von in bezug auf den Schwenkpunkt 14 diametral einander gegenüberliegenden Topfkernspulen 26, 28 bzw. 30, 32 gebildet, deren Streufelder durch den Teller 22 veränderbar sind. Die dadurch bei einer Auslenkung des Steuerhebels 10 und des Tellers 22 hervorgerufenen Änderungen der Induktivitäten der gegenüberliegenden Topfkernspulen können beispielsweise nach Art der DE-OS 22 61 379 oder DE-OS 32 12 149 in ein elektrisches Ausgangssignal umgesetzt werden. Der Teller 22 weist auf seiner dem Grundteil 16 zugewandten Seite eine konische Ringfläche 34 auf, die mit den Näherungssensoren 18,20 zusammenwirkt. Der Grundteil weist auf seiner dem Teller 22 zugewandten Oberfläche einen in Umfangsrichtung gewellten Ringbereich 36 mit vier um jeweils 90° gegeneinander winkelversetzten Wellentälern 38 auf. Die Näherungssensoren 18 und 20 sind mit den Topfkernspulen 26, 28 und 30, 32 ebenfalls jeweils um 90° gegeneinander winkelversetzt zwischen den Wellentälern angeordnet. Diese Ausbildung hat folgenden Sinn : Wenn der Steuerhebel 10, wie im rechten Teil von Fig. 1 durch einen Pfeil angedeutet ist, unmittelbar in Richtung auf eine der Topfkernspulen 28 ausgelenkt wird, dann nähert sich die konische Fläche 34 direkt der Topfkernspule 28, bis die konische Fläche 34 im wesentlichen tangential im Bereich der Topfkernspule 28 an dem Ringbereich 36 anliegt. Wenn der Ringbereich 36 plan wäre, dann würde bei Auslenkung des Steuerhebels 10 unter 45° zu den Näherungssensoren 18 und 20 der Teller 22 mit der konischen Ringfläche 34 tangential zwischen den Topfkernspulen z. B. 26 und 30 anliegen und im Bereich der Topfkernspulen 26 und 30 selbst einen erheblichen Abstand von der Oberfläche des Ringbereichs 36 haben. Die Signale wären dann entsprechend schwächer. Durch die wellige Ausbildung des Ringbereichs 36 kann sich in dieser 45°-Stellung die konische Ringfläche 34 des Tellers 22 in die Wellentäler einschmiegen, und damit kann eine größere Annäherung der konischen Ringfläche 34 an die Topfkernspulen, z. B. 26 und 30, der Näherungssensoren 18 und 20 erreicht werden.
Der Grundteil 16 besteht aus unmagnetischem Material. An dem Grundteil 16 ist der Steuerhebel 10 über ein Kardangelenk gelagert. Die Näherungssensoren 18, 20 sind in dem Ringbereich 36 um das Kardangelenk herum in dem Grundteil angeordnet. An dem Grundteil ist um den Ringbereich 36 herum ein Kragen 40 vorgesehen. Eine Gummimanschette 42 von konischer Grundform sitzt mit ihrem weiten Ende 44 auf dem Kragen und ist mit ihrem engen Ende 46 an dem Steuerhebel 10 befestigt. Es ergibt sich auf diese Weise eine einfache und robuste Konstruktion, deren bewegliche mechanische Teile nach außen hin dicht abgeschlossen sind. Die Näherungssensoren 18 und 20 übernehmen gleichzeitig die Funktion einer Durchführung aus diesem abgeschlossen Raum. Die elektrischen Signale der Näherungssensoren 18 und 20 werden in einem unter dem Grundteil 16 sitzenden Elektronikteil 48 verarbeitet.
Der Teller kann statt dessen aus unmagnetischem Material bestehen. In den Teller können dann Dauermagnete eingesetzt sein. Die Näherungssensoren sind dann als magnetfeldempfindliche Sensoren ausgebildet. Beispielsweise können die Näherungssensoren als Feldplatten oder als Hallsensoren ausgebildet sein. Die Näherungssensoren können auch magnetoresistive Sensoren sein.
Der Teller kann auch aus unmagnetischem Material hergestellt sein, wobei in dem Teller Einsätze aus weichmagnetischem Material vorgesehen sind. Die Näherungssensoren können statt von Topfkernspulen von Induktionsspulen gebildet sein.
Statt dessen können die Näherungssensoren auch kapazitive oder sonstige geeignete Sensoren sein.
An dem Grundteil 16 sind Auflageflächen 58 gebildet. Weiterhin sind an dem Grundteil 16 Federglieder 60 angebracht, die mit Vorspannung an den Auflagefläche 58 anliegen. Die Federglieder 60 erstrecken sich mit Haltekörpern 62 über an dem Steuerhebel 10 angebrachte Flächen 64, die an den Federgliedern 60 bei einer Auslenkung des Steuerhebels 10 kraftschlüssig angreifen. Die Federglieder 60 weisen in regelmaßiger Anordnung um den Steuerhebel 10 herum radial angeordnete, langgestreckte Haltekörper 62 auf, die mit ihren freien Enden über den an dem Steuerhebel 10 angebrachten Teller 22 greifen. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind zwei Paare von diametral einander gegenüberliegenden Federgliedern 60 vorgesehen, die in Fig. 2 als 60A, 60B bzw. 60C, 60D unterschieden sind. Eines dieser Paare 60A, 60B ist mit seinen Haltekörpern nach der oben erwähnten ersten Richtung X ausgerichtet, d. h. liegt im wesentlichen in der Papierebene von Fig. 1. Das andere dieser Paare ist mit seinen Haltekörpern nach der oben erwähnten zweiten Richtung Y ausgerichtet, also senkrecht zur Papierebene von Fig. 1, wie auch aus Fig. 2 ersichtlich ist.
Wie in Fig. 2 erkennbar ist, weist jedes der Federglieder 60A, 60B, 60C und 60D eine am Grundkörper 16 befestigte, vorgespannte Blattfeder 66A, 66B, 66C bzw. 66D auf. Diese Blattfedern 66A, 66B, 66C und 66D erstrecken sich bogenförmig um den Teller 22. Weiterhin ist jedes der Federglieder 60 durch eine am Grundkörper 16 befestigte, zusätzliche, vorgespannte Blattfeder 78 belastet.
Die Haltekörper 62 sind von im Querschnitt v-förmigen Federblechteilen gebildet, die am Ende der Blattfedern 66 angeformt sind und mit ihrer Mittelkante 68 an der Auflagefläche 58 anliegen. Der Grundteil 16 bildet einen Kragen 40, der koaxial zur Achse 72 des Steuerhebels 10 angeordnet ist (wenn sich der Steuerhebel 10 in seiner Mittellage befindet). Die ringförmige Stirnfläche dieses Kragens 40 bildet die Auflageflächen 58. Der Teller 22 weist als die oben erwahnte Fläche 64 eine plane Ringfläche auf, die im wesentlichen in der Ebene der besagten Stirnfläche des Kragens 40 liegt. Dazwischen kann eine Toleranz von 0 bis 0,2 Millimeter eingestellt werden. Die Federglieder 60 greifen mit ihren Haltekörpern 62 mit geringem durch diese Toleranz bestimmten Spiel über diese plane Ringfläche. Jede der zusätzlichen Blattfedern 78 ist zusammen mit dem zugehörigen Federglied 60A, 60B, 60C bzw. 60D mit einem Ende durch Schrauben 74A bis 74D an der Stirnfläche des Kragens 40 befestigt. Sie erstreckt sich jeweils über etwa 90° über die Stirnfläche und liegt mit dem anderen Ende auf einer Außenkante 76A, 76B, 76C bzw. 76D eines v-formigen Haltegliedes 62A, 62B, 62C bzw. 62D auf.
Die beschriebene Anordnung wirkt wie folgt :
Bei Ausübung einer Kraft auf den Steuerhebel 10, z. B. nach rechts in der Papierebene von Fig. 1, greift die Fläche 64 an dem Federglied 60A an. Solange aber die am Steuerhebel 10 wirksame Kraft nicht die Vorspannung des Federgliedes 60A überwindet, mit welcher dies an der Auflagefläche 58 anliegt, kann eine Auslenkung des Steuerhebels 10 nicht erfolgen. Es können dadurch keine unbeabsichtigten Bewegungen des Steuerhebels 10 unter dem Einfluß von Störkräften stattfinden, wie das bei einer linear von null ausgehenden Federcharakteristik der Fall wäre. Bei einer Bewegung des Steuerhebels 10 nach rechts in Fig. 1 ist das Federglied 60B wirkungslos. Diese sichere Halterung des Steuerhebels 10 in der Mittellage ist von besonderer Bedeutung für einen Steuersignalgeber der vorliegenden Art, bei welcher die Bewegung des Steuerhebels 10 berührungslos abgestastet wird. Auf den Steuerhebel 10 wirken dann außer der Federfesselung keine sonstigen Stütz- oder Rückstellkräfte, so daß der Steuerhebel 10 besonders anfällig gegen äußere Störkräfte ist. Auch kann die berührungslose Abtastung sehr empfindlich ausgeführt werden, so daß schon kleine Wege ein merkliches Steuersignal liefern.
Wenn die Vorspannung des Federgliedes überwunden wird, dann erfolgt eine Auslenkung des Steuerhebels 10 unter Deformation des Federgliedes 60A. Die dazu senkrechten Federglieder 60C und 60D werden bei dieser Schwenkbewegung praktisch nicht verformt. Vielmehr schwenkt die Fläche 64 um die Mittelkanten 68 der beiden Halteglieder 62C und 62D. Federglied 60B bleibt bei der Verschwenkung des Steuerhebels 10 nach rechts in Fig. 1, wie gesagt, ebenfalls unbeeinflußt.
Für eine Schwenkbewegung des Steuerhebels 10 senkrecht zur Papierebene von Fig. 1 gilt sinngemäß das gleiche. Es erfolgt dann eine Verformung z. B. des Federgliedes 60D. Die Fläche 64 schwenkt um die Mittelkanten 58 der Halteglieder 62A und 62B. Das Federglied 60C bleibt unbeeinflußt.
Wenn der Steuerhebel 10 in einer zwischen der ersten und der zweiten Richtung X bzw. Y liegenden Richtung verschwenkt wird, was zur gleichzeitigen Erzeugung erster und zweiter Steuersignale führt, dann müssen gleichzeitig zwei Federglieder, z. B. 60A und 60D, verformt werden. Das macht sich für den Benutzer als erhöhter Widerstand bemerkbar. Der Benutzer kann daher die erste und die zweite Richtung, in denen jeweils nur ein Signal erzeugt wird, daran fühlen, daß in diesen Richtungen jeweils ein minimaler Widerstand gegen die Verstellung auftritt.
Fig. 5 zeigt in vergrößertem Maßstab den Aufbau der Topfkernspulen 26 usw.
Die Topfkernspule 26 enthält einen Ferritkern 80, der einen ringscheibenförmigen Boden 82 und einen inneren und einen äußeren zylindrischen Kragen 84 bzw. 86 aufweist. In dem so gebildeten Ringraum sitzt die Wicklung 88 der Topfkernspule 26. Die Topfkernspule 26 sitzt in einem zylindrischen Gehäuse 90, das einen Querschlitz 92 auf der einen Seite und einen nach innen vorstehenden Rand 94 auf der anderen Seite aufweist. Die Stirnfläche des äußeren Kragens 86 liegt an dem Rand 94 an. Der Kragen 86 wird von einem gummielastischen Ring 96, der an dem Boden 82 anliegt, federnd gegen diesen Rand 94 gedrückt. Der Ring 96 stützt sich an einer Ringscheibe 98 ab. Die Ringscheibe 98 ist von einem Sprengring 100 gehalten, der in eine Nut 102 in der Innenwandung des Gehäuses 90 einrastet. Auf diese Weise wird die Topfkernspule 26 stets in einer genau definierten Lage im Gehäuse 90 gehalten. Das Gehäuse 90 ist mit einem Gewinde 106 in den Grundteil 16 eingeschraubt.
Fig. 6 zeigt schematisch die räumliche und Schaltungsanordnung der Topfkernspulen 26, 28 bzw. 30, 32. Die Topfkernspulen 26 und 28 sind in Reihe geschaltet und liegen an einer Wechselspannung, die auf Klemmen 108, 110 geschaltet ist. An jeder der Topfkernspulen 108 und 110 liegt ein Kondensator 112 bzw. 114 in Reihe mit einer Diode 116 bzw. 118. Die Dioden 116 und 118 sind dabei so geschaltet, daß die Kondensatoren 112 und 114 jeweils mit gleicher Polarität bezogen auf den gemeinsamen Verbindungspunkt 120 aufgeladen werden und zwischen Ausgangsklemmen 122, 124 die Differenz der Kondensatorspannungen abgegriffen wird. Parallel zu jedem der Kondensatoren 112 und 114 liegt jeweils ein Widerstand 126 bzw. 128.
Bei beiden Topfkernspulen 26 und 28 bilden einen Spannungsteiler. Der an jeder der Topfkernspulen 26 und 28 abfallende Anteil der Wechselspannung hängt von der Induktivität der Topfkernspule 26 bzw. 28 ab. Diese Induktivitäten werden bei einer Auslenkung des Steuerhebels 10 durch den Teller 22 gegensinning beeinflußt. Die an den Topfkernspulen 26 und 28 abfallenden Wechselspannungen werden durch die Dioden 116 bzw. 118 gleichgerichtet und laden die Kondensatoren 112 und 114 auf. Wenn der Steuerhebel 22 in seiner Mittelstellung steht und die Induktivitäten der beiden Topfkernspulen 26 und 28 gleich sind, werden beide Kondensatoren 112 und 114 auf die gleiche Spannung augeladen. Die Spannung zwischen den Ausgangsklemmen 122 und 124 wird dann null.
In gleicher Weise wirkt die Schaltung der zweiten Fühlermittel 20, die den beiden Topfkernspulen 30 und 32 zugeordnet ist. Entsprechende Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen wie bei den Fühlermitteln 18 versehen, jedoch mit einem « A gekennzeichnet.
Bei der Ausführung nach Fig. 7 sind als Näherungssensoren statt der Topfkernspulen Luftspulen 130, 132, 134, 136, d. h. Spulen ohne ferromagnetischen Kern, verwendet. Die Luftspulen 130, 132, 134 und 136 sitzen um 90° gegeneinander winkelversetzt auf einem gemeinsamen Ring 138 aus weichmagnetischem Werkstoff. Der Ring bildet einen magnetischen Rückschluß und « polt die Luftspulen. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß sich ein besseres Temperaturverhalten als mit den Topfkernspulen ergibt, weil der Ring 138 sich für alle vier Spulen 130 bis 136 gleich verhält.

Claims

1. Steuersignalgeber zur Erzeugung eines Paares von Steuersignalen mittels eines in zwei Richtungen auslenkbaren Steuerhebels (10), enthaltend :

(a) einen durch eine Schwenklagerung (12) gegenüber einem Grundteil (16) um einen Schwenkpunkt (14) allseitig schwenkbar gelagerten Steuerhebel (10),

(b) erste Fühlermittel in Form von berührungslosen Sensoren (18), welche auf die Auslenkung des Steuerhebels (10) in einer ersten Richtung ansprechen und ein erstes Steuersignal liefern, und

(c) zweite Fühlermittel in Form von berührungslosen Sensoren (20), welche auf die Auslenkung des Steuerhebels (10) in einer zweiten Richtung ansprechen und ein zweites Steuersignal liefern,

(d) einen Abtastkörper (22), der mit dem Steuerhebel (10) verbunden ist und dessen Bewegungen von den Fühlermitteln (18, 20) erfaßt werden,

dadurch gekennzeichnet, daß

(e) der Abtastkörper (22) direkt am Steuerhebel (10) um die Schwenklagerung (12) herum angebracht ist,

(f) die Fühlermittel (18. 20) von Näherungssensoren gebildet sind, die in dem Grundteil (16) sitzen und auf die Bewegung des Abtastkörpers (22) um den Schwenkpunkt (14) ansprechen.

2. Steuersignalgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) der Abtastkörper (22) ferromagnetisches Material aufweist und

(b) die Näherungssensoren (18, 20) Induktionsspulen (26, 28 bzw. 30, 32) enthalten, deren Induktivitäten durch das ferromagnetische Material des Abtastkörpers (22) in Abhängigkeit von der Auslenkung des Steuerhebels (10) veränderbar sind.

3. Steuersignalgeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsspulen (26, 28 ; 30, 32) Topfkernspulen sind.

4. Steuersignaigeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) die Näherungssensoren (18, 20) je zwei Induktionsspulen (26, 28 bzw. 30, 32) aufweisen, die auf diametral gegenüberliegenden Seiten des Schwenkpunktes (14) angeordnet sind,

(b) die beiden Induktionsspulen (26, 28 bzw. 30, 32) in Reihe an einer Wechselspannung anliegen und so einen Spannungsteiler bilden,

(c) von dem an jeder der Induktionsspulen (26, 28 bzw. 30, 32) abfallenden Anteil der Wechselspannung über je eine Diode (116, 118 bzw. 116A, 118A) ein Kondensator (112,114 bzw. 112A, 114A) aufladbar ist und

(d) die an den Kondensatoren (112, 114 bzw. 112A, 114A) anliegenden Spannungen zur Bildung einer Ausgangsgleichspannung des Näherungssensors (18, 20) gegeneinandergeschaltet sind.

5. Steuersignalgeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) der Abtastkörper (22) aus unmagnetischem Material besteht,

(b) in dem Abtastkörper (22) Einsätze aus weichmagnetischem Material vorgesehen sind.

6. Steuersignalgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) der Abtastkörper (22) aus unmagnetischem Material besteht,

(b) in den Abtastkörper Dauermagnete eingesetzt sind und

(c) die Näherungssensoren als magnetfeldempfindliche Sensoren ausgebildet sind.

7. Steuersignalgeber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Näherungssensoren als Feldplatten ausgebildet sind.

8. Steuersignalgeber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Näherungssensoren als Hallsensoren ausgebildet sind.

9. Steuersignalgeber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Näherungssensoren magnetoresistive Sensoren sind.

10. Steuersignalgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Näherungssensoren kapazitive Sensoren sind.

11. Steuersignalgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtastkörper (22) auf seiner dem Grundteil (16) zugewandten Seite eine konische Ringfläche (34) aufweist, die mit den Näherungssensoren (18, 20) zusammenwirkt.

12. Steuersignalgeber nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) der Grundteil (16) auf seiner dem Abtastkörper (22) zugewandten Oberfläche einen in Umfangsrichtung gewellten Ringbereich (36) mit vier um jeweils 90° gegeneinander winkelversetzten Wellentälern (38) aufweist und

(b) die Näherungssensoren (18, 20) ebenfalls jeweils um 90° gegeneinander winkelversetzt zwischen den Wellentälern (38) angeordnet sind.

13. Steuersignalgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) der Steuerhebel (10) über ein Kardangelenk (12) an dem Grundteil (16) gelagert ist,

(b) die Näherungssensoren (18, 20) in einem Ringbereich (38) um das Kardangelenk (12) herum in den Grundteil (16) angeordnet sind,

(c) an den Grundteil (16) um den Ringbereich (38) herum ein Kragen (40) vorgesehen ist und

(d) eine Gummimanschette (42) von konischer Grundform mit ihrem weiten Ende (44) auf dem Kragen (40) sitzt und mit ihrem engen Ende (46) an den Steuerhebel (10) befestigt ist.

14. Steuersignalgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) an dem Grundteil (16) Auflageflächen (58) gebildet sind,

(b) an dem Grundteil (16) weiterhin Federglieder (60) angebracht sind, die mit Vorspannung an den Auflageflächen (58) anliegen, und

(c) die Federglieder (60) mit Haltekörpern (62) sich über an dem Steuerhebel (10) angebrachte Flächen (64) erstrecken, die an den Federgliedern (60) bei einer Auslenkung des Steuerhebels (10) kraftschlüssig angreifen.

15. Steuersignalgeber nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, daß

(a) die Federglieder (60) in regelmäßiger Anordnung um den Steuerhebel (10) herum radial angeordnete, langgestreckte Haltekörper aufweisen, die

(b) über den an dem Steuerhebel (10) angebrachten Abtastkörper (22) greifen.

16. Steuersignalgeber nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) zwei Paare von diametral einander gegenüberliegenden Federgliedern (60A, 60B bzw. 60C, 60D) vorgesehen sind und

(b) eines dieser Paare (60A, 60B) mit seinen Haltekörpern nach der besagten ersten und das andere dieser Paare (60C, 60D) mit seinen Haltekörpern nach der besagten zweiten Richtung (X bzw. Y) ausgerichtet ist.

17. Steuersignalgeber nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Federglieder (60) eine am Grundkörper (16) befestigte, vorgespannte Blattfeder (66) aufweist.

18. Steuersignalgeber nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfedern (66) sich bogenförmig um den Abtastkörper (22) erstrecken.

19. Steuersignalgeber nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltekörper (62) von im Querschnitt v-förmigen Federblechteilen am Ende der Blattfedern (66) gebildet sind, die mit ihrer Mittelkante (68) an der Auflagefläche (58) anliegen.

20. Steuersignalgeber nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) der Grundteil (16) einen Kragen (40) bildet, der koaxial zur Achse (72) des Steuerhebels (10) angeordnet ist und dessen Stirnfläche die Auflageflächen (58) bildet,

(b) der Abtastkörper (22) eine plane Ringfläche (64) aufweist, die im wesentlichen in der Ebene der besagten Stirnfläche liegt, und

(c) die Halteglieder (62) mit geringem Spiel über die Ringfläche (65) greifen.

21. Steuersignalgeber nach den Ansprüchen 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Federglieder (60) durch eine am Grundkörper (16) befestigte zusätzliche vorgespannte Blattfeder (78) belastet ist.

22. Steuersignalgeber nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß jede der zusätzlichen Blattfedern (78).

(a) zusammen mit der den Haltekörper (62) tragenden Blattfeder (66) mit einem Ende an der Stirnfläche des Kragens (70) befestigt ist,

(b) sich jeweils über etwa 90° über die Stirnfläche erstreckt und

(c) mit dem anderen Ende auf einer Außenkante (76) eines v-förmigen Haltekörpers (62) aufliegt.

23. Steuersignalgeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) die Induktionsspulen als Luftspulen (130, 132, 134, 136) ausgebildet sind und

(b) die Luftspulen (130, 132, 134, 136) auf einem gemeinsamen Ring (138) aus weichmagnetischem Material angeordnet sind.