WO2022053411A1 - Bedienhebel mit kulissensystem - Google Patents

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WO2022053411A1
WO2022053411A1 PCT/EP2021/074407 EP2021074407W WO2022053411A1 WO 2022053411 A1 WO2022053411 A1 WO 2022053411A1 EP 2021074407 W EP2021074407 W EP 2021074407W WO 2022053411 A1 WO2022053411 A1 WO 2022053411A1
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WO
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link
operating lever
parts
link system
movement
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/074407
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Richard CHRISTLBAUER
Original Assignee
Elobau Gmbh & Co. Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Elobau Gmbh & Co. Kg filed Critical Elobau Gmbh & Co. Kg
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Priority to CN202180006411.XA priority patent/CN114730196A/zh
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G5/00—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/05—Means for returning or tending to return controlling members to an inoperative or neutral position, e.g. by providing return springs or resilient end-stops
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/04—Controlling members for hand actuation by pivoting movement, e.g. levers
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G5/00—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/03—Means for enhancing the operator's awareness of arrival of the controlling member at a command or datum position; Providing feel, e.g. means for creating a counterforce

Definitions

  • the present invention relates to an operating lever with a link system for swiveling and/or pressing the operating lever.
  • Operating levers of operating devices are often used with a connecting link in which the operating lever is guided and through which, in a more specific configuration, a restoring force is exerted on the operating lever depending on its deflection. It is customary to form the link in the case of an operating lever that can be pivoted about two axes as a spherical shell or in the manner of a spherical shell, while a link in the case of an operating lever that can only be pivoted about one axis is often designed in the form of a segment of a circle or a parabola.
  • the operating lever is a simple, partly rigid element.
  • an operating lever at the end of which averted from a gripping element there is a rotatably mounted fork which is rotatably mounted in a spring at the end facing away from the lever, the spring having a winding part , from which protrude two spring arms which are spaced apart from one another and are arranged parallel in the rest state, which enclose one end of the fork between them, said end of the fork being a guide part has that the spring arms spread apart when the operating lever is moved.
  • a foot pedal is known from US Pat first connection via the component and results in a movement of the pair of levers.
  • a resetting device for operating elements is known from US Pat Counteract the main body guided control.
  • JP 2019-139689 A discloses a rotating operating element with a link consisting of two half rings, return springs and actuators, the return springs acting on the actuators and the actuators scanning the corrugated outside of the half rings.
  • a linearly movable part is provided, through which the connecting link parts or half rings can be moved apart.
  • a joystick is known from DE 102006 056 862 A1, the lever of which is guided in a connecting link and which, in a zero position, defines a Z-direction in which it can be pushed.
  • the connecting link is guided into a purely linear movement in the Z direction by a pivoting movement of the lever; a restoring element in the form of springs is provided.
  • US Pat. No. 3,827,313 A discloses a pivotable lever, the housing-side end of which is mounted in a two-part connecting link. A deflection of the lever pushes one link half in the Z-direction away from the end, with the link halves being returned towards their zero position by springs.
  • the object of the present invention is therefore to solve the problems of the prior art and to propose a link system which has restoring means and a link which enables the use of a rigid operating lever without its own restoring means.
  • an operating lever with an associated link system the link system having at least one first link part and restoring means which act on the at least one link part and bring it into a zero position, and the operating lever being guided in the link system, characterized in that the first gate part is movably mounted in such a way that a change in the position of the operating lever relative to the gate system results in a movement of the at least one gate part in the direction of the restoring means acting on the at least one gate part, the gate system having at least a first gate part and a second gate part which are movable in this way are stored that a change in position of the operating lever to the link system results in a moving apart of the two link parts perpendicular to the pivot plane.
  • the at least two link parts form a link for the operating lever guided in this link, the link exerting a restoring force on the operating lever that varies depending on its position.
  • the invention has restoring means that acting on the at least two link parts having a correspondingly shaped link path, so that the operating lever can be a simple lever that is rigid in itself.
  • a zero position of the operating lever is defined by the restoring forces via the at least two link parts and their link path on the operating lever, into which the operating lever is returned if it is not deflected by a user.
  • the change in position covers both a pressing movement in the direction radial to the pivoting movement of the operating lever and its pivoting movement about at least one pivot axis.
  • a housing that accommodates both is also conceivable as a reference system.
  • the link system consisting of at least two link parts, which are movably mounted in particular in such a way that a change in the position of the operating lever in relation to the link system results in the two link parts moving apart, is particularly suitable for operating levers that can be pivoted about an axis, but according to the invention it is also suitable for a operating lever that can be swiveled around two axes.
  • the at least two connecting link parts are designed to be movable relative to one another, in particular in such a way that the restoring force reaches its maximum value when the operating lever is in a maximum deflected position, preferably also such that it still experiences a restoring force in its zero position.
  • the restoring means can only act on one link part, while the other link part is immovable, or they can act on both link parts, in particular to the same extent, see above that they can be deflected in the same way from their common rest position.
  • these are designed in such a way that an increasing change in position of the operating lever causes the link parts to move apart more and more, thus causing an increased restoring force on the operating lever.
  • the link system has exactly two link parts.
  • the gate parts have recesses which together form a gate or in other words a gate path in which the operating lever is guided.
  • the recesses are grooves which are formed into the connecting link parts. This represents a particularly simple configuration of the connecting link parts.
  • the operating lever particularly preferably has a lug or projection on the end guided in the connecting link, which is in particular made of a wear-resistant material.
  • the width of the connecting link or link track be designed to decrease in the pivoting direction of the operating lever as the distance from its zero position increases. This causes the link parts to be pushed apart, with the end of the operating lever guided in the link pushing the link parts further apart the more the position of the operating lever deviates from its zero position. In other words, the width of the link path becomes narrower and narrower in the direction of a maximum pivoting position of the operating lever, so that the increasing deflection of the operating lever also increases the restoring force on the operating lever.
  • This configuration of the backdrop -and the slideway - causes a rising with the deflection of the operating lever line of force, the line of force based on the Configuration of the link according to the invention may have a linear, exponential, gradual or any other shape.
  • the connecting link has latching points and/or overpressure points. According to the invention, these are in particular for both the pressing and the pivoting movement of the operating lever, through which, in addition to the zero position, further local rest positions or such positions are provided through which a user encounters increased resistance to further deflection of the operating lever when operating the operating lever at certain deflections learns.
  • the link width in the region of the zero position of the operating lever in its direction radial to the pivoting movement decreases with increasing distance from it, in particular such that pressing the operating lever in a direction radial to the pivoting movement results in the two link parts moving apart .
  • this leads to an increasing restoring force, generated by the link parts being pushed further apart against a force, as the position change radial to the pivoting movement increases.
  • the line of force generated in this way is determined by the design of the shape of the connecting link.
  • the link angle ie the angle of the link path, can be made flatter as the operating lever is deflected more, so that the force required to deflect the operating lever remains constant and the increasing restoring force of the restoring means is compensated.
  • the two connecting link parts are deflected relative to one another perpendicularly to the plane of movement of the operating lever.
  • the movement plane is as plane closed Understand that is spanned by the operating lever in two different swivel positions, or in a swivel position and the zero position.
  • the line of force of the restoring force acting on the operating lever via the link parts is defined by the design of the link formed by the link parts and the design of the restoring means. If the restoring means also produce a constant force for any deflection, the line of force is defined and determined exclusively by the design of the connecting link.
  • guide means are proposed which limit the movement of the connecting link parts in particular to only one axis, particularly preferably to only one common axis.
  • the guide means can be stops, rails, grooves or the like.
  • the link parts are movably mounted on one another, in particular such that the guide means are arranged on at least one link part, with a corresponding guide means being arranged on the respective other link part.
  • the guide means as projections, in particular in elongated cylindrical Form, and corresponding cavities are formed.
  • this design has the advantage that it is particularly space-saving and the space provided by the physical design of the connecting link parts is used for the guide means. This also takes into account larger movements of the link parts relative to one another, since longer guide means are required for this, which guide the link parts in every possible position.
  • the projections are rigidly connected to the respective link part or are formed on it, while the cavities are particularly advantageously formed in the link parts.
  • the restoring means be designed as hydraulic and/or elastic means, in particular as springs. These are particularly simple and cost-effective configurations of the restoring means and thus reduce the overall effort involved in manufacturing the operating lever with link system according to the invention.
  • hydraulic pistons are used as hydraulic means
  • springs or rubber-elastic elements are used as elastic means.
  • the present invention Due to the special design of the link system and the associated operating lever guided therein, the present invention has the advantage that a particularly compact design of an operating module having the operating lever and the link system is made possible. In this way, a reduction in size of around 20% can be achieved compared to known operating modules.
  • the link system enables safe, mechanical operation of the operating lever due to the self-centering, so that a particularly fail-safe system is made available. Larger tolerances are also possible because of the self-centering, since the self-centering already compensates for possible errors.
  • a sealed housing according to the invention which is the link system and at least partially enclosing the operating lever. This further improves the possible uses and reliability of the invention and protects the interior from external influences.
  • the invention is particularly advantageous because the entire system, including the housing, can be plugged into one another and other connections such as screws or adhesive are not required. This is made possible in particular by the assembled link system. This significantly simplifies assembly and enables more cost-effective production. It is also according to the invention to equip the operating lever with magnets so that a change in position of the operating lever can be precisely determined by stationary Hall sensors. Overall, the invention also achieves that, thanks to the three-dimensional link, both pivoting and pressing functions of an operating lever can be combined with a common link system.
  • FIG. 1 Schematic exploded view of an operating lever according to the invention with link system in a preferred embodiment, the operating lever being in a zero position
  • Fig. 2 Schematic side view of an operating lever according to the invention with link system in a preferred Embodiment, wherein the operating lever is located in a deflected position
  • FIG. 3 Schematic sectional view of an operating lever according to the invention with link system in a preferred embodiment, the operating lever being in a pushed-in position.
  • the operating lever 1 shows a schematic exploded view of an operating lever 1 according to the invention with link system 2 in a preferred embodiment, the operating lever 1 being in a zero position.
  • the operating lever 1 is a simple, inherently rigid operating lever 1 which, in the embodiment shown, is pivotable about a single pivot axis and is also mounted so that it can be pressed in its radial direction for the pivoting movement.
  • the link system 2 has two link parts 3, 4 which are movably mounted relative to one another. These are guided through the housing 11 enclosing the entire link system 2 , so that the link parts 3 , 4 are only movably mounted on one axis and their position relative to the housing 11 can be changed.
  • guide means 8 are provided, which are designed here as projections 9 and corresponding cavities 10, as a result of which the connecting link parts 3, 4 are also mounted on a common axis so that they can move to a limited extent.
  • the guide means 8 are arranged exclusively on the link parts 3, 4, the projections 9 being formed on them and the cavities 10 being formed in the link parts 3, 4.
  • the link parts 3, 4 each have a recess 6, which is shaped as a groove and together with the recess 6 of the respective other link part 3, 4 define a link 7, which is also referred to as a link track can be. A free end of the operating lever 1 is guided in this setting 7 .
  • restoring means 5 are provided, which are designed here as springs.
  • the restoring means 5 act on the connecting link parts 3, 4 and move them towards one another, as a result of which they in turn act on the operating lever 1.
  • the connecting link 7 is designed in such a way that its width, starting from the area of the zero position of the operating lever 1 in the pivoting direction of the operating lever 1, decreases as the distance from the area of the zero position increases. In addition, the width of the connecting link in the area of the zero position of the operating lever 1 decreases in its radial direction for the pivoting movement as the distance from it increases.
  • FIG. 2 shows a schematic side view of an operating lever 1 according to the invention with link system 2 in a preferred embodiment as shown in FIG. 1, the operating lever 1 being in a deflected position. Due to the deflection of the operating lever 1 and the free end of the operating lever 1 guided in the link 7 formed by the recesses 6 of the link parts 3, 4, the link parts 3, 4 are pressed apart, since the free end of the operating lever 1 pushes the link parts 3, 4 due to the in the pivoting direction from the zero position outwardly narrowing link 7 is displaced and the link parts 3, 4 are mounted on only one common axis so that they can move to a limited extent.
  • FIG. 3 shows a schematic sectional view of an operating lever 1 according to the invention with a link system 2 in a preferred embodiment as shown in the previous figures, the operating lever 1 being in a pushed-in position.
  • the design of the link 7 formed by the recesses 6 of the link parts 3, 4 can be seen in the area of the zero position, the width of which decreases in the direction radial to the pivoting movement of the operating lever with increasing distance from it, so that the operating lever 1 can be pressed in for the pivoting movement radial direction in a pushing apart of the gate parts 3, 4 is a result.
  • the configuration of the link according to the invention in a preferred embodiment as two link parts that can move against one another and in particular are guided against one another and are moved apart by a movement of the operating lever against a force enables a force curve that changes with increasing deflection of the force curve via the movement of the operating lever.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Bedienhebel (1) mit zugehörigem Kulissensystem (2), wobei das Kulissensystem (2) mindestens ein erstes Kulissenteil (3) und Rückstellmittel (5) aufweist, die auf das mindestens eine Kulissenteil (3) wirkend und dieses in eine Nullposition überführend sind und wobei der Bedienhebel (1) in dem Kulissensystem (2) geführt ist, wobei das erste Kulissenteil (3) derart beweglich gelagert ist, dass eine Lageveränderung des Bedienhebels (1) zum Kulissensystem (2) in einer Bewegung des mindestens einen Kulissenteils (3) in Richtung der auf das mindestens eine Kulissenteil (3) wirkenden Rückstellmittel (5) resultiert.

Description

Bedienhebel mit Kulissensystem
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bedienhebel mit Kulissensystem für eine Schwenk- und/oder Druckbetätigung des Bedienhebels.
Bedienhebel von Bedienvorrichtungen werden oftmals mit einer Kulisse verwendet, in der der Bedienhebel geführt ist und durch die bei einer spezielleren Ausgestaltung je nach Auslenkung des Bedienhebels eine Rückstellkraft auf diesen ausgeübt wird. Dabei ist es üblich, die Kulisse bei einem um zwei Achsen schwenkbaren Bedienhebel als Kugelschale oder kugelschalenartig auszubilden, während eine Kulisse bei einem nur um eine Achse schwenkbaren Bedienhebel oftmals kreisabschnitt- oder parabelförmig ausgestaltet ist. Nachteilig an derartigen Ausgestaltungen ist, dass die Bedienhebel aufgrund der starren Kulisse in zur Schwenkbewegung radialer Richtung verschiebbar gelagert sein oder einen flexiblen Abschnitt, in der Regel durch eine Feder gelagert, aufweisen müssen, sodass eine Rückstellkraft erzeugt werden kann. Auch sind Abnutzungen des Stößels oder der Kulisse wahrscheinlich. Dadurch haben solche Bedienhebel oftmals Spiel oder eine tote Zone, in der eine Bewegung des Bedienhebels ohne eine spürbare Rückstellkraft möglich ist.
Aus dem Stand der Technik sind Systeme bekannt, bei denen der Bedienhebel ein einfaches, teils starres Element ist. So ist aus der KR 10- 2006-0063729 A ein Bedienhebel bekannt, an dessen von einem Griffelement abweisenden Ende eine drehbar dazu gelagerte Gabel angeordnet ist, die an dem vom Hebel abgewandten Ende drehbar in einer Feder gelagert ist, wobei die Feder einen Wicklungsteil aufweist, von dem zwei zueinander beabstandete, im Ruhezustand parallel angeordnete Federarme abragen, die zwischen sich das eine Ende der Gabel einschließen, wobei das besagte Ende der Gabel ein Führungsteil aufweist, dass die Federarme bei einer Bewegung des Bedienhebels auseinanderspreizt.
Aus der US 4,086,823 A ist ein Fußpedal bekannt, welches über eine erste Verbindung mit einer Getriebekontrolleinheit wirksam verbunden ist, wobei die Getriebekontrolleinheit ein Hebelpaar aufweist, dessen Hebel scherenartig angeordnet sind und jeweils an einem Ende über eine Feder miteinander verbunden sind, wobei eine Bewegung der ersten Verbindung über das Bauteil und in einer Bewegung des Hebelpaars resultiert.
Aus der US 8,186,239 B2 ist eine Rückstellvorrichtung für Bedienelemente bekannt, aufweisend einen zylindrischen Grundkörper mit vier gleichartigen, gleichförmig zueinander angeordneten Scherenarmen, welche schwenkbar am Grundkörper gelagert sind, wobei Rückstellmittel die Scherenarme in eine Ruheposition bringen und so einer Auslenkung des zwischen den Scherenarmen in dem Grundkörper geführten Bedienelements entgegenwirken.
Aus der JP 2019-139689 A ist ein drehbares Bedienelement mit einer Kulisse bestehend aus zwei Halbringen, Rückstellfedern und Aktuatoren, wobei die Rückstellfedern auf die Aktuatoren wirken und wobei die Aktuatoren die gewellte Außenseite der Halbringe abtasten. Dazu ist ein linear bewegbares Teil vorgesehen, durch das die Kulissenteile bzw. Halbringe auseinanderfahrbar sind.
Aus der DE 102006 056 862 A1 ist ein Joystick bekannt, dessen Hebel in einer Kulisse geführt ist und der in einer Nullposition eine Z-Richtung definiert, in die er drückbar ist. Die Kulisse wird durch eine Schwenkbewegung des Hebels in eine rein lineare Bewegung in Z- Richtung geführt, ein Rückstellelement in Form von Federn ist vorgesehen. Die US 3 827 313 A offenbart einen schwenkbaren Hebel, dessen gehäuseseitiges Ende in einer zweigeteilten Kulisse gelagert ist. Eine Auslenkung des Hebels drückt eine Kulissenhälfte in Z-Richtung vom Ende weg, wobei die Kulissenhälften durch Federn in Richtung ihrer Nullposition zurückgestellt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, die Probleme des Standes der Technik zu lösen und ein Kulissensystem vorzuschlagen, das Rückstellmittel und eine Kulisse aufweist, die eine Verwendung eines starren Bedienhebels ohne eigene Rückstellmittel ermöglicht.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Bedienhebel mit zugehörigem Kulissensystem, wobei das Kulissensystem mindestens ein erstes Kulissenteil und Rückstellmittel aufweist, die auf das mindestens eine Kulissenteil wirkend und dieses in eine Nullposition überführend sind und wobei der Bedienhebel in dem Kulissensystem geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kulissenteil derart beweglich gelagert ist, dass eine Lageveränderung des Bedienhebels zum Kulissensystem in einer Bewegung des mindestens einen Kulissenteils in Richtung der auf das mindestens eine Kulissenteil wirkenden Rückstellmittel resultiert, wobei das Kulissensystem mindestens ein erstes Kulissenteil und ein zweites Kulissenteil aufweist, welche derart beweglich gelagert sind, dass eine Lageveränderung des Bedienhebels zum Kulissensystem in einem Auseinanderbewegen der beiden Kulissenteile senkrecht zur Schwenkebene resultiert.
Die mindestens zwei Kulissenteile bilden eine Kulisse für den in dieser geführten Bedienhebel, wobei die Kulisse eine je nach Lage des Bedienhebels veränderte Rückstellkraft auf diesen ausübend ist. Für die Erzeugung der Rückstellkraft weist die Erfindung Rückstellmittel auf, die auf die mindestens zwei, eine entsprechend geformte Kulissenbahn aufweisenden Kulissenteile wirkend sind, sodass der Bedienhebel ein einfacher, in sich starrer Hebel sein kann. Durch die Rückstellkräfte über die mindestens zwei Kulissenteile und deren Kulissenbahn auf den Bedienhebel ist eine Nullposition des Bedienhebels definiert, in die der Bedienhebel zurückgeführt wird, sofern dieser nicht von einem Benutzer ausgelenkt wird. Die Lageveränderung erfasst erfindungsgemäß dabei sowohl eine Drückbewegung in zur Schwenkbewegung des Bedienhebels radialer Richtung als auch dessen Schwenkbewegung um zumindest eine Schwenkachse. Alternativ oder zusätzlich erfasst sie auch ein Verschieben des Hebels ähnlich wie bei einer handelsüblichen Kfz- Handschaltung oder eine Ziehbewegung in zur Schwenkbewegung des Bedienhebels radialer Richtung. Neben dem Bezugssystem aus aufeinander bezogenen und zusammenwirkenden Kulissenteilen und Bedienhebel ist auch ein beide aufnehmendes Gehäuse als Bezugssystem denkbar. Das Kulissensystem aus mindestens zwei Kulissenteilen, welche insbesondere derart beweglich gelagert sind, dass eine Lageveränderung des Bedienhebels zum Kulissensystem in einem Auseinanderbewegen der beiden Kulissenteile resultiert, ist insbesondere für um eine Achse schwenkbare Bedienhebel geeignet, ist jedoch erfindungsgemäß bei entsprechender Ausgestaltung der Kulisse auch für einen um zwei Achsen schwenkbaren Bedienhebel geeignet. Zur Veränderung der auf den Bedienhebel wirkenden Rückstellkraft sind die mindestens zwei Kulissenteile zueinander beweglich ausgebildet, insbesondere so, dass sie in einer maximal ausgelenkten Position des Bedienhebels die Rückstellkraft ihren Maximalwert erreicht, vorzugsweise auch so, dass er in seiner Nullposition noch eine Rückstellkraft erfährt. Dabei können die Rückstellmittel erfindungsgemäß auf nur ein Kulissenteil wirkend sein, während das andere Kulissenteil unbeweglich ist, oder aber auf beide Kulissenteile wirkend sein, insbesondere in gleichem Maße, so dass sie gleichartig aus ihrer gemeinsamen Ruhelage auslenkbar sind. Neben der zueinander beweglichen Ausbildung der Kulissenteile sind diese derart ausgebildet, dass eine zunehmende Lageveränderung des Bedienhebels eine zunehmend stärkere Auseinanderbewegung der Kulissenteile und damit in eine erhöhte Rückstellkraft auf den Bedienhebel bewirkend ist.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Kulissensystem genau zwei Kulissenteil aufweist.
In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Kulissenteile Ausnehmungen aufweisen, die gemeinsam eine Kulisse oder in anderen Worten eine Kulissenbahn bilden, in der der Bedienhebel geführt ist. Die Ausnehmungen sind erfindungsgemäß Nuten, welche in die Kulissenteile eingeformt sind. Dies stellt eine besonders einfache Ausgestaltung der Kulissenteile dar. Der Bedienhebel weist dabei besonders bevorzugt eine Nase oder Anformung an dem in der Kulisse geführten Ende auf, die insbesondere aus einem abnutzungsresistenten Material ausgebildet ist.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Breite der Kulisse, bzw. Kulissenbahn, in Schwenkrichtung des Bedienhebels mit steigendem Abstand von dessen Nullposition abnehmend ausgestaltet ist. Dies bewirkt ein Auseinanderdrücken der Kulissenteile, wobei das in der Kulisse geführte Ende des Bedienhebels die Kulissenteile weiter auseinanderdrückt, je stärker die Lage des Bedienhebels von dessen Nullposition abweicht. Mit anderen Worten wird die Kulissenbahnweite in Richtung einer maximalen Schwenklage des Bedienhebels immer enger, so dass die größer werdende Auslenkung des Bedienhebels auch die Rückstellkraft auf den Bedienhebel vergrößert. Diese Ausgestaltung der Kulisse -und der Kulissenbahn - bewirkt eine mit der Auslenkung des Bedienhebels ansteigende Kraftlinie, wobei die Kraftlinie anhand der Ausgestaltung der Kulisse erfindungsgemäß eine lineare, exponentielle, stufenweise oder jedwede andere Form aufweisen kann.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kulisse Rastpunkte und/oder Überdruckpunkte aufweist. Diese sind insbesondere sowohl für die Drück-, als auch die Schwenkbewegung des Bedienhebels erfindungsgemäß, durch die neben der Nullposition weitere lokale Ruhepositionen oder solche Positionen vorgesehen sind, durch die ein Benutzer beim Bedienen des Bedienhebels bei bestimmten Auslenkungen einen erhöhten Widerstand zur weiteren Auslenkung des Bedienhebels erfährt.
In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Kulissenweite im Bereich der Nullposition des Bedienhebels in dessen zur Schwenkbewegung radialer Richtung mit steigendem Abstand von diesem abnehmend ausgestaltet ist insbesondere derart, dass ein Drücken des Bedienhebels in zur Schwenkbewegung radialer Richtung in einem Auseinanderbewegen der beiden Kulissenteile resultiert. Wie oben erläutert, führt dies bei zunehmender zur Schwenkbewegung radialer Lageveränderung zu einer ansteigenden Rückstellkraft, erzeugt durch ein weiteres Auseinanderdrücken der Kulissenteile gegen eine Kraft. Auch hier ist die so erzeugte Kraftlinie von der Ausgestaltung der Form der Kulisse bestimmt. Zusätzlich kann der Kulissenwinkel, also der Winkel der Kulissenbahn bei steigender Auslenkung des Bedienhebels flacher ausgestaltet sein, sodass die zur Auslenkung des Bedienhebels erforderliche Kraft konstant bleibt und die ansteigende Rückstellkraft der Rückstellmittel ausgeglichen wird.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die beiden Kulissenteile zueinander senkrecht zur Bewegungsebene des Bedienhebels ausgelenkt werden. Die Bewegungsebene ist als Ebene zu verstehen, die durch den Bedienhebel in zwei verschiedenen Schwenkpositionen, oder in einer Schwenkposition und der Nullposition aufgespannt wird. Die Definition der Kraftlinie der auf den Bedienhebel über die Kulissenteile wirkende Rückstellkraft erfolgt so über die Ausgestaltung der durch die Kulissenteile gebildete Kulisse und die Ausgestaltung der Rückstellmittel. Erzeugen die Rückstellmittel zudem eine konstante Kraft bei beliebiger Auslenkung, ist die Kraftlinie ausschließlich durch die Ausgestaltung der Kulisse definiert und bestimmt.
In Weiterbildung der Erfindung werden Führungsmittel vorgeschlagen, die die Bewegung der Kulissenteile insbesondere auf nur eine, besonders bevorzugt auf nur eine gemeinsame Achse begrenzen. Durch die Begrenzung der Beweglichkeit der Kulissenteile sind kompliziertere Anordnungen vermieden und die jeweilige Rückstellkraft auf den Bedienhebel klar definiert, komplexe Kraftkurven sind vermieden. Zudem kann die Drückfunktion erfindungsgemäß durch die Führungsmittel im ausgelenkten Zustand des Bedienhebels gesperrt sein. Die Führungsmittel können dabei Anschläge, Schienen, Nuten oder ähnliches sein.
In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Kulissenteile aneinander beweglich gelagert sind, insbesondere derart, dass die Führungsmittel an mindestens einem Kulissenteil angeordnet sind, wobei insbesondere dazu korrespondierend ein Führungsmittel an dem jeweils anderen Kulissenteil angeordnet ist. Dies ist eine besonders einfache Ausgestaltung, an der die insbesondere auf eine gemeinsame Achse begrenzte Bewegungsmöglichkeit der Kulissenteile durch möglichst geringen Aufwand realisiert ist.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Führungsmittel als Vorsprünge, insbesondere in länglich zylindrischer Form, und dazu korrespondierende Hohlräume ausgebildet sind. Diese Ausgestaltung hat neben den oben angeführten den Vorteil, dass sie besonders platzsparend ist und der durch die körperliche Ausgestaltung der Kulissenteile gegebene Raum für die Führungsmittel genutzt wird. Dies trägt auch größeren Auseinanderbewegungen der Kulissenteile zueinander Rechnung, da für diese längere Führungsmittel benötigt werden, die die Kulissenteile in jeder möglichen Position führend sind. Die Vorsprünge sind erfindungsgemäß dabei starr mit dem jeweiligen Kulissenteil verbunden oder an diesem angeformt, während die Hohlräume in den Kulissenteilen besonders vorteilhaft eingeformt sind.
In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Rückstellmittel als hydraulische und/oder elastische Mittel, insbesondere als Federn ausgebildet sind. Dies sind besonders einfache und kostengünstige Ausgestaltungen der Rückstellmittel und reduzieren so insgesamt den Aufwand in der Herstellung des erfindungsgemäßen Bedienhebels mit Kulissensystem. Als hydraulische Mittel sind insbesondere hydraulische Kolben erfindungsgemäß, als elastische Mittel insbesondere Federn oder gummielastische Elemente.
Aufgrund der besonderen Ausgestaltung des Kulissensystems und dem dazugehörigen, darin geführten Bedienhebel ist mit der vorliegenden Erfindung von Vorteil erreicht, dass eine besonders kompakte Bauweise eines Bedienmoduls aufweisend den Bedienhebel und das Kulissensystem ermöglicht ist. So kann eine Größeneinsparung von etwa 20 % gegenüber bekannten Bedienmodulen erreicht werden. Zudem ermöglicht das Kulissensystem durch die Selbstzentrierung eine sichere, mechanische Bedienung des Bedienhebels, sodass ein besonders ausfallsicheres System zur Verfügung gestellt ist. Auch sind aufgrund der Selbstzentrierung größere Toleranzen möglich, da die Selbstzentrierung bereits mögliche Fehler ausgleichend ist. Zur weiteren Optimierung des erfindungsgemäßen Systems ist ein gedichtetes Gehäuse erfindungsgemäß, welches das Kulissensystem und zumindest teilweise den Bedienhebel umschließend ist. Dies verbessert nochmals die Einsatzmöglichkeiten und Ausfallsicherheit der Erfindung und sichert den Innenraum vor äußeren Einflüssen. Die Erfindung ist dazu besonders vorteilhaft, da das gesamte System, inklusive Gehäuse, ineinander steckbar sein kann und auf anderweitige Verbindungen wie Schrauben oder Kleber nicht benötigt werden. Dies wird insbesondere durch das zusammengesteckte Kulissensystem ermöglicht. Dadurch ist eine Montage deutlich vereinfacht und eine kostengünstigere Herstellung ermöglicht. Ebenso ist es erfindungsgemäß, den Bedienhebel mit Magneten auszustatten, sodass eine Lageveränderung des Bedienhebels durch stationäre Hall-Sensoren präzise ermittelbar ist. Insgesamt ist zudem durch die Erfindung erreicht, dass durch die dreidimensionale Kulisse sowohl Schwenk- als auch Drückfunktionen eines Bedienhebels mit einem gemeinsamen Kulissensystem vereinbar sind.
Die Erfindung wird in einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf eine Zeichnung beispielhaft beschrieben, wobei weitere vorteilhafte Einzelheiten den Figuren der Zeichnung zu entnehmen sind. Funktionsmäßig gleiche Teile sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen.
Die Figuren der Zeichnung zeigen im Einzelnen:
Fig. 1 : schematische Explosionsansicht eines erfindungsgemäßen Bedienhebels mit Kulissensystem in einer bevorzugten Ausführungsform, wobei der Bedienhebel in einer Nullposition befindlich ist
Fig. 2: schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Bedienhebels mit Kulissensystem in einer bevorzugten Ausführungsform, wobei der Bedienhebel in einer ausgelenkten Position befindlich ist
Fig. 3: schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Bedienhebels mit Kulissensystem in einer bevorzugten Ausführungsform, wobei der Bedienhebel in einer eingedrückten Position befindlich ist.
Fig. 1 zeigt eine schematische Explosionsansicht eines erfindungsgemäßen Bedienhebels 1 mit Kulissensystem 2 in einer bevorzugten Ausführungsform, wobei der Bedienhebel 1 in einer Nullposition befindlich ist. Der Bedienhebel 1 ist ein einfacher, in sich starrer Bedienhebel 1 , der in der gezeigten Ausführungsform um eine einzige Schwenkachse schwenkbar und zudem in seiner zur Schwenkbewegung radialen Richtung drückbar gelagert ist. Das Kulissensystem 2 weist zwei Kulissenteile 3, 4 auf, die zueinander beweglich gelagert sind. Diese sind durch das das gesamte Kulissensystem 2 umschließende Gehäuse 11 geführt gelagert, sodass die Kulissenteile 3, 4 lediglich auf einer Achse beweglich gelagert und zum Gehäuse 11 lageveränderlich sind. Zudem sind Führungsmittel 8 vorgesehen, welche hier als Vorsprünge 9 und dazu korrespondierende Hohlräume 10 ausgebildet sind, wodurch die Kulissenteile 3, 4 zudem auf einer gemeinsamen Achse begrenzt beweglich gelagert sind. Die Führungsmittel 8 sind dabei ausschließlich an den Kulissenteilen 3, 4 angeordnet, wobei die Vorsprünge 9 an diesen angeformt und die Hohlräume 10 in den Kulissenteilen 3, 4 eingeformt sind. Die Kulissenteile 3, 4 weisen jeweils eine Ausnehmung 6 auf, welche als Nut geformt ist und gemeinsam mit der Ausnehmung 6 des jeweils anderen Kulissenteils 3, 4 eine Kulisse 7 definieren, die auch als Kulissenbahn bezeichnet werden kann. In dieser Kulisse 7 ist ein freies Ende des Bedienhebels 1 geführt. In den Kulissenteilen 3, 4 sind Rückstellmittel 5 vorgesehen, welche hier als Federn ausgebildet sind. Die Rückstellmittel 5 wirken auf die Kulissenteile 3, 4, und bewegen sie aufeinander zu, wodurch sie wiederum auf den Bedienhebel 1 wirken. Die Kulisse 7 ist derart ausgestaltet, dass deren Breite ausgehend vom Bereich der Nullposition des Bedienhebels 1 in Schwenkrichtung des Bedienhebels 1 mit größerem Abstand zum Bereich der Nullposition abnehmend ist. Zudem ist die Breite der Kulisse im Bereich der Nullposition des Bedienhebels 1 in dessen zur Schwenkbewegung radialer Richtung mit steigendem Abstand von diesem abnehmend. Dadurch wird erreicht, dass sowohl eine schwenkende Auslenkung als auch ein zur Schwenkbewegung radiales Drücken des Bedienhebels 1 zu einem Auseinanderdrücken der Kulissenteile 3, 4 führt, wodurch sich die durch die Rückstellmittel 5 erzeugte Rückstellkraft auf die Kulissenteile 3, 4 und hierüber auf den Bedienhebel 1 erhöht.
Fig. 2 zeigt eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Bedienhebels 1 mit Kulissensystem 2 in einer bevorzugten, wie in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform, wobei der Bedienhebel 1 in einer ausgelenkten Position befindlich ist. Durch die Auslenkung des Bedienhebels 1 und dem in der durch die Ausnehmungen 6 der Kulissenteile 3, 4 gebildeten Kulisse 7 geführten freien Ende des Bedienhebels 1 sind die Kulissenteile 3, 4 auseinandergedrückt, da das freie Ende des Bedienhebels 1 die Kulissenteile 3, 4 aufgrund der in Schwenkrichtung von der Nullposition aus nach außen hin schmaler werdenden Kulisse 7 verdrängt und die Kulissenteile 3, 4 auf nur einer gemeinsamen Achse begrenzt beweglich gelagert sind. Die Rückstellkraft auf den Bedienhebel 1 ist in dieser Position aufgrund der nach außen hin schmaler werdenden Ausgestaltung der Kulisse 7 größer als bei einer kleineren Auslenkung des Bedienhebels 1. Fig. 3 zeigt eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Bedienhebels 1 mit Kulissensystem 2 in einer bevorzugten, wie in den vorherigen Figuren dargestellten Ausführungsform, wobei der Bedienhebel 1 in einer eingedrückten Position befindlich ist. Hier ist die Ausgestaltung der durch die Ausnehmungen 6 der Kulissenteile 3, 4 gebildeten Kulisse 7 im Bereich der Nullposition sichtbar, deren Weite in zur Schwenkbewegung radialer Richtung des Bedienhebels mit größer werdenden Abstand von diesem abnehmend ist, sodass ein Eindrücken des Bedienhebels 1 in zur Schwenkbewegung radialer Richtung in einem Auseinanderdrücken der Kulissenteile 3, 4 resultierend ist.
Nicht dargestellt ist eine erfindungsgemäße Ausführungsform, bei der nur ein Kulissenteil 3 vorgesehen ist, auf das die Rückstellmittel 5 wirkend sind, die sich in diesem Fall an dem Gehäuse 11 abstützen. Diese einfachste erfindungsgemäße Ausführungsform baut schmaler als die zuvor beschriebene und kann daher vorteilhaft sein. Andererseits fehlt ihr die sich selbst zentrierende und gleichartige Bewegbarkeit der zuvor beschriebenen Ausführungsform.
Mit großem Vorteil ermöglicht die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Kulisse in einer bevorzugten Ausführungsform als zwei gegeneinander bewegliche und insbesondere aneinander geführte Kulissenteile, die durch eine Bewegung des Bedienhebels gegen eine Kraft auseinander bewegt werden, eine mit steigender Auslenkung des über die Bewegung des Bedienhebels veränderliche Kraftkurve. BEZUGSZEICHENLISTE
1 Bedienhebel
2 Kulissensystem
3 Erstes Kulissenteil 4 Zweites Kulissenteil
5 Rückstellmittel
6 Ausnehmung
7 Kulisse
8 Führungsmittel 9 Vorsprung
10 Hohlraum
11 Gehäuse

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Bedienhebel (1) mit zugehörigem Kulissensystem (2), wobei das Kulissensystem (2) mindestens ein erstes Kulissenteil (3) und Rückstellmittel (5) aufweist, die auf das mindestens eine Kulissenteil (3) wirkend und dieses in eine Nullposition überführend sind und wobei der Bedienhebel (1 ) in dem Kulissensystem (2) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kulissenteil (3) derart beweglich gelagert ist, dass eine Lageveränderung des Bedienhebels (1 ) zum Kulissensystem (2) in einer Bewegung des mindestens einen Kulissenteils (3) in Richtung der auf das mindestens eine Kulissenteil (3) wirkenden Rückstellmittel (5) resultiert, wobei das Kulissensystem (2) mindestens ein erstes Kulissenteil (3) und ein zweites Kulissenteil (4) aufweist, welche derart beweglich gelagert sind, dass eine Lageveränderung des Bedienhebels zum Kulissensystem (2) in einem Auseinanderbewegen der beiden Kulissenteile (3, 4) senkrecht zur Schwenkebene resultiert.
2. Bedienhebel (1) mit Kulissensystem (2) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Kulissensystem (2) genau zwei Kulissenteile (3, 4) aufweist.
3. Bedienhebel (1) mit Kulissensystem (2) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulissenteile (3, 4) Ausnehmungen (6) aufweisen, die gemeinsam eine Kulisse (7) bilden, in der der Bedienhebel (1) geführt ist.
4. Bedienhebel (1 ) mit Kulissensystem (2) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Kulisse (7) in Schwenkrichtung des Bedienhebels (1 ) mit steigendem Abstand von dessen Nullposition abnehmend ausgestaltet ist. Bedienhebel (1 ) mit Kulissensystem (2) gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Kulisse (7) im Bereich der Nullposition des Bedienhebels (1) in zur Schwenkbewegung radialer Richtung des Bedienhebels (1) mit steigendem Abstand von diesem abnehmend ausgestaltet ist, insbesondere derart, dass ein Drücken des Bedienhebels (1 ) in zur Schwenkbewegung radialer Richtung in einem Auseinanderbewegen der beiden Kulissenteile (3, 4) resultiert. Bedienhebel (1 ) mit Kulissensystem (2) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulisse (7) Rastpunkte und/oder Überdruckpunkte aufweist. Bedienhebel (1 ) mit Kulissensystem (2) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lageveränderung des Bedienhebels (1) zum Kulissensystem (2) in einem Auseinanderbewegen der beiden Kulissenteile (3, 4) zueinander senkrecht zur Bewegungsebene des Bedienhebels (1 ) resultiert. Bedienhebel (1 ) mit Kulissensystem (2) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es Führungsmittel (8) aufweist, die die Bewegung der Kulissenteile (3, 4) insbesondere auf nur eine, besonders bevorzugt auf nur eine gemeinsame Achse begrenzen. Bedienhebel (1 ) mit Kulissensystem (2) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulissenteile (3, 4) aneinander beweglich gelagert sind, insbesondere derart, dass die Führungsmittel (8) an mindestens einem Kulissenteil (3, 4) angeordnet sind, wobei insbesondere dazu 16 korrespondierend ein Führungsmittel (8) an dem jeweils anderen Kulissenteil (3, 4) angeordnet ist. Bedienhebel (1 ) mit Kulissensystem (2) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsmittel (8) als Vorsprünge (9), insbesondere in länglich zylindrischer Form, und dazu korrespondierende Hohlräume (10) ausgebildet sind. Bedienhebel (1 ) mit Kulissensystem (2) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellmittel (5) als hydraulische und/oder elastische Mittel, insbesondere als Federn ausgebildet sind.
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