DE19861141B4

DE19861141B4 - Joystick

Info

Publication number: DE19861141B4
Application number: DE19861141A
Authority: DE
Inventors: Henning Koschke; Michael Stoffers; Klaus Lamm; Willy Semmelroggen; Uwe Gillmann
Original assignee: ITT Manufacturing Enterprises LLC
Current assignee: ITT Manufacturing Enterprises LLC
Priority date: 1998-08-21
Filing date: 1998-08-21
Publication date: 2006-11-02
Anticipated expiration: 2018-08-22
Also published as: US6462731B1; DE69927894D1; ATE308075T1; EP0982646A2; EP0982646A3; DE69927894T2; EP0982646B1; DE19861143B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Joystick mit einem Griff, der in einem Gelenk mit zwei Freiheitsgraden in einem Gehäuse gelagert ist und aus einer Ausgangsstellung in unterschiedliche Richtungen ausgelenkt werden kann, wobei der Griff durch einen Federmechanismus in seine Ausgangsstellung zurückbewegt wird und die verschiedenen Stellungen des Griffes von einer Sensoreinrichtung erfaßt werden, die ein Signal ausgibt, das zur Steuerung von Maschinen- und/oder Fahrzeugfunktionen genutzt wird. An der Unterseite eines mit seiner Oberseite zu dem Griff gewandten Gehäusedeckels (5) ist ein Kardanmittelteil (6) schwenkbar gelagert, an dessen Unterseite ein Kardaninnenteil (7) schwenkbar gelagert ist, dessen Unterseite die Form von Kugelabschnitten aufweist, die in komplementären Lagerschalenteilen gelagert sind, die an einem Aufnahmebock (8) ausgebildet sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Joystick nach dem Oberbegriff des Anspruch 1.

Als Gelenke werden Kugel- und Kardangelenke verwendet. Ein Kardangelenk besteht aus drei Gelenkteilen, die durch Drehführungen verbunden werden. Diese Drehführungen führen zu einer hohen Anzahl von Einzelteilen. Weiterhin ist der Montageaufwand hoch. Kugelgelenke haben einen Freiheitsgrad von drei. Eine Drehung um die Griffachse ist aber bei Joysticks nicht erwünscht. Deshalb wird eine solche Drehung durch einen Stift verhindert, der an der Kugelpfanne befestigt ist und in eine senkrechte Nut in der Kugel eingreift. Diese Lösung ist allerdings verschleißanfällig und nur gering belastbar.

Bei einem aus der DE 32 36 481 A1 bekannten Joystick der eingangs genannten Art ist die Gelenkverbindung durch eine Kardanaufhängung gebildet, die mit einer Platte versehen ist, die beide aufeinander senkrechte Schwenkachsen besitzt und unterhalb des Gehäusedeckels angeordnet ist. Insoweit handelt es sich hierbei um ein übliches Kardankgelenk. Es wird zwar erwähnt, dass bei der Kardanaufhängung auch andere Halterungen, z.B. eine Kugelgelenkvorrichtung, verwendbar sind, jedoch kann dabei die Kardanaufhängung nur vollständig durch eine Kugelgelenkvorrichtung ersetzt werden. Aus der DE 41 23 503 A1 ist bei einer Detektorvorrichtung bekannt, ein geteiltes Kardangelenk zu verwenden, das aus einem ersten und einem zweiten Rastglied und anderen Teilen zusammengesetzt ist. Das Vorsehen eines zusätzlichen Kugelgelenkteils bei einer geteilten Kardanaufhängung ist aus dieser Druckschrift nicht bekannt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Joystick bereitzustellen, der die vorstehend genannten Nachteile überwindet, wobei der Joystick insbesondere kostengünstig herstellbar und einfach montierbar sein soll.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Joystick der genannten Art die im Anspruch 1 ausgegebenen Merkmale vorgesehen.

Bei dem erfindungsgemäßen Gelenk handelt es sich um ein Kardangelenk, bei dem die untere Hälfte weggeschnitten ist. Dadurch ist eine einfache Montage des Gelenks durch Zusammenstecken möglich. Durch den Aufnahmebock wird ein Auseinanderfallen des Kardangelenks verhindert.

Eine besondere Ausführungsart der Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruchs 2. Dadurch wird auf einfache Weise gewährleistet, dass die Auslenkung des Griffs erfasst wird. Außerdem wird die Anzahl der Einzelteile des Joysticks gering gehalten.

Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist durch die Merkmale des Anspruchs 3 gekennzeichnet. Die Feder sorgt dafür, dass der ausgelenkte Griff in seine Ausgangsstellung zurückgestellt wird. Durch die Kraft der Feder werden die Gelenkteile nach oben gezogen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Einzelnen beschrieben ist. In der Zeichnung zeigt:
1 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Joysticks gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorliegender Erfindung,
2 einen Längsschnitt durch den in 1 gezeigten Joystick in zusammengebautem Zustand und
3 einen gegenüber der Darstellung in 2 um 90° versetzten Längsschnitt durch den in 1 gezeigten Joystick.
Der in 1 bis 3 dargestellten Joystick umfasst ein Griffrohr 1, das einen nicht dargestellten Griff trägt. Das Griffrohr 1 dient zur Aufnahme eines Rings 2, der an dem Griffrohr 1 einen Anschlag für eine Feder 4 bildet. Die nur in den 2 und 3 dargestellte Feder 4 ist gegen einen Teller 3 vorgespannt. Der Teller 3 liegt an einem Deckel 5 an, der zu einem Gehäuse gehört, das die gelenkige Lagerung des Griffrohrs 1 umgibt.
Auf der Unterseite des Gehäusedeckels 5 sind zwei halbzylinderförmige Aussparungen vorgesehen, von denen in 1 eine bei dem Bezugszeichen 10 zu sehen ist. Die halbzylinderförmigen Aussparungen 10 dienen zur Aufnahme von Lagerstiften 11 und 12, die an ein Kardanmittelteil 6 angeformt sind. Dadurch ist gewährleistet, dass das Kardanmittelteil 6 um eine Achse kippen kann, die längs durch die Lagerstifte 11 und 12 hindurchgeht. An der Unterseite des Kardanmittelteils 6 sind zu den Lagerstiften 11 und 12 um 90° versetzt zwei halbzylinderförmige Aussparungen 13 und 14 ausgebildet. Die halbzylinderförmigen Aussparungen 13 und 14 dienen zur Aufnahme von zwei Lagerstiften 15 und 16, die an einem Kardaninnenteil 7 ausgebildet sind.
An das Kardaninnenteil 7 sind, wie in den 2 und 3 zu sehen ist, Kugelabschnitte angeformt. Die Kugelabschnitte dienen zur Lagerung des Kardaninnenteils 7 in einem Aufnahmebock 8. Zu diesem Zweck sind in dem Aufnahmebock 8 zu den Kugelabschnitten des Kardaninnenteils 7 komplementäre Lagerschalenteile ausgebildet. Der Aufnahmebock 8 weist innen eine durchgehende Öffnung auf und steht auf einer Leiterplatte 9. In die durchgehende Öffnung des Aufnahmebocks 8 ragt ein quaderförmiger Magnet, der an dem Kardaninnenteil 7 ausgebildet ist.
Im zusammengebauten Zustand erstreckt sich das Griffrohr 1 durch das Kardaninnenteil 7. Mit einem Stift ist das Kardaninnenteil 7 an dem Griffrohr 1 befestigt. Dadurch wird erreicht, dass das Kardaninnenteil 7 die gleichen Bewegungen ausführt wie das Griffrohr 1. Nach einer Auslenkung des Griffrohres 1 sorgt die Feder 4 dafür, das das Griffrohr 1 in seine Ausgangsstellung zurückgestellt wird. Die Feder 4 stützt sich über den Teller 3 auf dem Gehäusedeckel 5 ab. Bei dem Gelenk handelt es sich um ein Kardangelenk, bei dem die untere Hälfte weggeschnitten ist. Die als Lagerstellen dienenden Aussparungen in dem Kardanmittelteil 6 und dem Kardaninnenteil 7 sind nach unten offen. Dadurch ist eine einfache Montage des Gelenks durch Zusammenstecken möglich. Durch die Kraft der Feder 4 werden die einzelnen Gelenkteile nach oben gezogen. Dadurch wird ein Auseinanderfallen des Gelenks vermieden. Allerdings wäre es möglich, das Gelenk durch Überwinden der Federkraft nach unten zu drücken. Dies wird durch den Aufnahmebock 8 verhindert, der das Gelenk von unten lagert. Die Ausbildung der Griffstellung wird durch Hallsensoren erreicht, die auf der Leiterplatte 10 angeordnet sind. Diese Hallsensoren reagieren auf die Stellung des Magneten, der an das Kardaninnenteil 7 angeformt ist.

Claims

Joystick mit einem Griff, der in einem Gelenk mit zwei Freiheitsgraden in einem Gehäuse gelagert ist und aus einer Ausgangsstellung in unterschiedliche Richtungen ausgelenkt werden kann, wobei der Griff durch einen Federmechanismus in seine Ausgangsstellung zurück bewegt wird und die verschiedenen Stellungen des Griffes von einer Sensoreinrichtung erfaßt werden, die ein Signal ausgibt, das zur Steuerung von Maschinen- und/oder Fahrzeugfunktionen genutzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass an der Unterseite eines mit seiner Oberseite zu dem Griff gewandten Gehäusedeckels (5) ein Kardanmittelteil (6) schwenkbar gelagert ist, an dessen Unterseite ein Kardaninnenteil (7) schwenkbar gelagert ist, dessen Unterseite die Form von Kugelabschnitten aufweist, die in komplementären Lagerschalenteilen gelagert sind, die an einem Aufnahmebock (8) ausgebildet sind.
Joystick nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der vom Griff abgewandten Seite des Kardaninnenteils (7) ein Magnet ausgebildet ist, dessen Bewegung von einem Sensor auf einer Leiterplatte (9) erfaßt wird, die in dem Gehäuse montiert ist.
Joystick nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Griff ein Griffrohr (1) mit einem Anschlag für eine Feder (4) umfaßt, die gegen einen Teller (3) vorgespannt ist, der an dem Gehäusedeckel (5) anliegt.