EP0132671B1 - Impulsgeber - Google Patents
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- EP0132671B1 EP0132671B1 EP84107980A EP84107980A EP0132671B1 EP 0132671 B1 EP0132671 B1 EP 0132671B1 EP 84107980 A EP84107980 A EP 84107980A EP 84107980 A EP84107980 A EP 84107980A EP 0132671 B1 EP0132671 B1 EP 0132671B1
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H19/00—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand
- H01H19/005—Electromechanical pulse generators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H19/00—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand
- H01H19/005—Electromechanical pulse generators
- H01H2019/006—Electromechanical pulse generators being rotation direction sensitive, e.g. the generated pulse or code depends on the direction of rotation of the operating part
Definitions
- the present invention relates to a pulse generator according to the preamble of claim 1.
- Such a pulse generator is known from DE-A 2 658 105.
- the offset of the pulse diagrams is achieved in that the one contact spring of a contact unit has a cam and that the axis of rotation of the control disk does not coincide with the connecting line of the two cams.
- the distance of the axis of rotation from the connecting line must be strictly observed, since the shape of the offset pulse diagrams depends on this. Therefore, on the one hand, this distance must be strictly observed and, in addition, the cams of the contact springs must be adjusted so precisely that the distance between the axis of rotation of the control disk and the connecting line of the two cams is also precisely observed.
- the object of the present invention is to provide a structure of the pulse generator that does not require such a precise adjustment and / or does not require such high demands on the manufacturing tolerance.
- An angular encoder is already known from DE-A 1 462 447, which has two control disks arranged side by side in parallel planes. A contact is assigned to each control disk and the two contacts are arranged opposite one another.
- the known control disks are not of the same design, but the one control disk has only a single depression along about a quarter of the circumference thereof, so that a switching cam is formed over about three quarters of the circumference, whereas the other control disk has two such depressions distributed symmetrically on the circumference and therefore has two corresponding switching cams.
- the contact springs 3, 4, 5, 6 each have a contact piece 9, 10, 11, 12 at the inner projecting end 8 and two contact springs 3, 4 and 5, 6 result in a contact 13 and 14, respectively.
- the contact springs can be provided by the invention 3, 4 and 5, 6 are all used in one direction and have the same design.
- the contacts 13, 14 or their contact springs 3, 4 and 5, 6 are provided at a distance from one another and between their inner contact springs 4 and 5 an insulating control disk 15 and 16 is rotatably supported for each contact 13 and 14.
- the control disks 15, 16 are each in a different plane and, accordingly, the contact 13 or 14 assigned to a control disk 15 or 16 is also attached in the corresponding plane.
- the control disks 15, 16 are preferably of identical design and are provided with a plurality of, preferably three to ten, switching cams 151 to 155 or 161 to 165 evenly distributed on the circumference. In addition, they are offset from each other by an angle a or a 'which is smaller (a) or larger (a') than half the central angle Z of two adjacent switching cams, e.g. B. between the switching cams 154 and 155 according to FIG. 1.
- the two control disks 15, 16 expediently form a single component, for example a plastic injection-molded part.
- the contacts 13, 14 are at such a distance from one another and from the axis of rotation 17 of the control disk 15, 16 that the cams 151 to 155 or 161 to 165, the inner contact spring 4 or 5 in a predeterminable range of rotation so far to the left or right deflects that their contact piece 10 or 11 touches the counter contact piece 9 or 12 and also deflects slightly.
- the contact springs 3, 4 or 5, 6 bend and there is also a slight contact friction of the contact pieces 9, 10 and 11, 12.
- the inner contact springs 4, 5 are expediently attached so that their legs 41 and 51 in the open position of the contacts 13 and 14 between two adjacent switching cams 151-152, 152-153 etc. and 161-162; 162-163 (as shown in the switching state of FIG. 1), etc., rest on these or on the surface spanned between the switching cams on the control disk 15 or 16.
- the corresponding leg 41 or 51 can form a cogging torque with the switching cams or the surfaces, so that the control disc ben 15, 16 are each in a defined position in the rest position.
- the control disks 15, 16 are non-positively connected to a pinion 18 and in particular consist of a single component, e.g. a molded plastic part.
- the pinion 18 can be driven via a spur gear 19 which is pushed or shrunk onto a drive shaft 20 or which forms a structural unit with the drive shaft 20.
- the drive shaft 20 is rotatably mounted in a bearing bush 21 of the housing part 1 and is fixed axially on the one hand by the pinion 18 and on the other hand by a locking washer 22.
- the housing part 1 can preferably be sealed tightly by a cover 23.
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Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Impulsgeber gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Ein derartiger Impulsgeber ist aus der DE-A 2 658 105 bekannt. Dort wird der Versatz der Impulsdiagramme dadurch erreicht, daß jeweils die eine Kontaktfeder einer Kontakteinheit einen Nokken aufweist und daß die Drehachse der Steuerscheibe mit der Verbindungslinie der beiden Nokken nicht zusammenfällt. Der Abstand der Drehachse von der Verbindungslinie muß dabei genau eingehalten werden, da davon die Form der versetzten Impulsdiagramme abhängt. Es muß daher einerseits dieser Abstand genau eingehalten werden und zusätzlich müssen die Nocken der Kontaktfedern so genau justiert werden, daß ebenfalls der Abstand der Drehachse der Steuerscheibe von der Verbindungslinie der beiden Nocken genau eingehalten wird.
- Mit der vorliegenden Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, einen derartigen Aufbau des lmpulsgebers zu schaffen, daß keine so genaue Justierung erforderlich und/oder keine so hohen Anforderungen an die Herstellungstoleranz gestellt werden müssen.
- Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des neuen Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Durch diese konstruktive Ausgestaltung des Impulsgebers ist das Impulsdiagramm allein durch die Ausführung der Doppel-Steuerscheibe bedingt. Toleranzen beim Einsetzen der Kontakteinheiten oder unterschiedliche Anordnung der Drehachse längs der Kontaktfedern hat keinerlei Auswirkungen auf das Impulsdiagramm.
- Es ist zwar bereits aus der DE-A 1 462 447 ein Winkelkodierer bekannt, der zwei in parallelen Ebenen nebeneinander angeordnete Steuerscheiben aufweist. Jeder Steuerscheibe ist ein Kontakt zugeordnet und die beiden Kontakte sind einander gegenüberliegend angeordnet. Die bekannten Steuerscheiben sind nicht gleichartig ausgebildet, sondern die eine Steuerscheibe besitzt nur eine einzige Vertiefung entlang etwa ein Viertel des Umfangs derselben, so daß eine Schaltnocke über etwa drei Viertel des Umfangs entsteht, wogegen die andere Steuerscheibe zwei derartige am Umfang symmetrisch verteilte Vertiefungen und daher zwei entsprechende Schaltnocken aufweist.
- Da die eine Vertiefung der einen Steuerscheibe genau mit einer der Vertiefungen der anderen Steuerscheibe fluchtet, erhält man keine versetzten Impulsdiagramme und daher bei verschiedener Drehrichtung auch kein unterschiedliches Auswertesignal, sondern in beiden Fällen das gleiche. Ein Hinweis auf eine mögliche Versetzung der Impulse ist nicht vorhanden.
- Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und nachfolgend anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles beschrieben. Dabei zeigen
- Fig. 1 eine Ansicht bei abgenommenem Boden und
- Fig. 2 eine Seitenansicht im Schnitt.
- Mit 1 ist ein kastenförmiges Gehäuseteil aus Isolierstoff bezeichnet, in dessen Bodenteil 2 Kontaktfedern 3, 4 und 5, 6 eingesteckt, eingeklebt oder eingespritzt sind, deren Anschlüsse 7 nach unten aus dem Bodenteil 2 herausragen. Die Kontaktfedern 3, 4, 5, 6 besitzen am inneren abstehenden Ende 8 je ein Kontaktstück 9,10,11,12 und je zwei Kontaktfedern 3, 4 und 5, 6 ergeben einen Kontakt 13 bzw. 14. Durch die Erfindung können die Kontaktfedern 3, 4 und 5, 6 alle in einer Richtung eingesetzt werden und gleichartig ausgebildet sein.
- Die Kontakte 13, 14 bzw. deren Kontaktfedern 3, 4 und 5, 6 sind im Abstand voneinander vorgesehen und zwischen deren inneren Kontaktfedern 4 und 5 ist je Kontakt 13 bzw. 14 eine isolierende Steuerscheibe 15 bzw. 16 drehbar gelagert. Die Steuerscheiben 15, 16 befinden sich jede in einer anderen Ebene und dementsprechend ist auch der jeweils einer Steuerscheibe 15 oder 16 zugeordnete Kontakt 13 bzw. 14 in der entsprechenden Ebene angebracht.
- Die Steuerscheiben 15, 16 sind vorzugsweise identisch ausgebildet und mit mehreren, vorzugsweise drei bis zehn, gleichmäßig am Umfang verteilten Schaltnocken 151 bis 155 bzw. 161 bis 165 versehen. Außerdem sind sie um einen Winkel a bzw. a' gegeneinander versetzt, der kleiner (a) bzw. größer (a') ist als der halbe Zentriwinkel Z zweier benachbarter Schaltnocken, z. B. zwischen den Schaltnocken 154 und 155 gemäß Fig. 1. Zweckmäßig bilden die beiden Steuerscheiben 15, 16 ein einziges Bauteil, beispielsweise ein Kunststoffspritzteil.
- Die Kontakte 13, 14 haben einen solchen Abstand voneinander und von der Drehachse 17 der Steuerscheibe 15, 16, daß die Nocken 151 bis 155 bzw. 161 bis 165 die innere Kontaktfeder 4 bzw. 5 in einem vorgebbaren Drehbereich so weit nach links bzw. rechts auslenkt, daß deren Kontaktstück 10 bzw. 11 das Gegenkontaktstück 9 bzw. 12 berührt und ebenfalls geringfügig auslenkt. Dabei biegen sich die Kontaktfedern 3, 4 bzw. 5, 6 und es kommt jeweils auch zu einer geringen Kontaktreibung der Kontaktstücke 9, 10 und 11, 12.
- Dadurch, daß sich die Kontakte 13,14 bezüglich beispielsweise der Drehachse 17 etwa um 180° gegenüberliegen und die Steuerscheiben 15, 16 wie beschrieben, gegeneinander versetzt sind, kommt es bei Drehung der Steuerscheiben 15, 16 zu einer Überlappung der erzeugbaren Impulse, woraus die Drehrichtung ableitbar ist.
- Die inneren Kontaktfedern 4, 5 sind zweckmäßig so angebracht, daß deren Schenkel 41 bzw. 51 in Offenstellung der Kontakte 13 bzw. 14 zwischen zwei benachbarten Schaltnocken 151-152, 152-153 etc. und 161-162; 162-163 (wie im Schaltzustand der Fig. 1 gezeigt) etc. an diesen oder an der zwischen den Schaltnocken aufgespannten Fläche an der Steuerscheibe 15 bzw. 16 anliegen. Hierdurch kann der entsprechende Schenkel 41 bzw. 51 mit den Schaltnocken oder den Flächen ein Rastmoment bilden, so daß die Steuerscheiben 15, 16 in Ruhestellung jeweils in einer definierten Lage stehen.
- Die Steuerscheiben 15, 16 stehen mit einem Ritzel 18 in kraftschlüssiger Verbindung und bestehen insbesondere mit diesem aus einem einheitlichen Bauteil, z.B. einem Kunststoffspritzteil. Das Ritzel 18 ist über ein Stirnzahnrad 19 antreibbar, das auf eine Antriebswelle 20 fest aufgeschoben oder aufgeschrumpft ist oder das mit der Antriebswelle 20 eine bauliche Einheit bildet.
- Die Antriebswelle 20 ist in einer Lagerbuchse 21 des Gehäuseteils 1 drehbar gelagert und axial einerseits durch das Ritzel 18 und andererseits durch eine Sicherungsscheibe 22 fixiert. Das Gehäuseteil 1 ist durch einen Deckel 23 vorzugsweise dicht abschließbar.
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