EP2051271A2 - Drehsteller mit im Drehring integriertem und beleuchtetem Stellzeiger - Google Patents

Drehsteller mit im Drehring integriertem und beleuchtetem Stellzeiger Download PDF

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EP2051271A2
EP2051271A2 EP08105517A EP08105517A EP2051271A2 EP 2051271 A2 EP2051271 A2 EP 2051271A2 EP 08105517 A EP08105517 A EP 08105517A EP 08105517 A EP08105517 A EP 08105517A EP 2051271 A2 EP2051271 A2 EP 2051271A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
light
rotary ring
gear
axis
light guide
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08105517A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2051271A3 (de
Inventor
Klaus Fischer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
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 Continental Automotive GmbH filed Critical Continental Automotive GmbH
Publication of EP2051271A2 publication Critical patent/EP2051271A2/de
Publication of EP2051271A3 publication Critical patent/EP2051271A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • H01H19/02—Details
    • H01H19/025—Light-emitting indicators
    • 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
    • G05G1/015—Arrangements for indicating the position of a controlling member
    • 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
    • G05G1/08—Controlling members for hand actuation by rotary movement, e.g. hand wheels
    • G05G1/10—Details, e.g. of discs, knobs, wheels or handles
    • G05G1/105—Details, e.g. of discs, knobs, wheels or handles comprising arrangements for illumination
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2219/00—Legends
    • H01H2219/054—Optical elements
    • H01H2219/062—Light conductor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2219/00—Legends
    • H01H2219/054—Optical elements
    • H01H2219/062—Light conductor
    • H01H2219/0622—Light conductor only an illuminated ring around keys

Definitions

  • the invention relates to a turntable with a rotary ring rotatable about a dome, which has a setting pointer, which is illuminated from the interior of the dome.
  • the invention also relates to a control unit for motor vehicles, comprising such a turntable.
  • the strong distribution of light over large areas and the associated attenuation of intensity are problematic in a majority of prior art turntables.
  • the solution to this problem is especially difficult if the turntable is to be designed as a movable ring, which rotates around a fixed housing or a fixed dome. In this case, it is not readily possible to carry a light source with the rotary ring, without restricting the angular range in which the turntable would be rotatable.
  • Object of the present invention is therefore to provide a turntable, which overcomes these disadvantages.
  • the turntable according to the invention initially has a rotary ring which surrounds a dome.
  • This dome is advantageously carried out fixed.
  • turntables which are rotatably arranged within a fixed scale, results in the turntable according to the invention a particularly convenient and clear operation.
  • the rotary ring is rotatable about the dome at least in an angular range.
  • the rotary ring can thus be rotatable in a sector of less than 360 ° or 360 ° or even more than 360 °.
  • the angular range results from the use of the turntable according to the invention.
  • the rotatability of the rotary ring can be angularly unlimited, which is particularly useful for applications where the user selects with the turntable discrete alternatives and should be able to switch from one to another alternative always in the same direction.
  • the turning ring can partially or completely circumscribe the cathedral.
  • a setting pointer is arranged, on which the position of the rotary ring is recognizable. If symbols or a scale are arranged on the dome, then the turning ring can be turned so that the setting pointer stands on a symbol or a portion of the scale on the dome.
  • the setting pointer can be illuminated with the same intensity in every position of the rotary ring, with the highest possible intensity being sought here.
  • the dome is at least partially translucent, wherein the light transmittance is preferably realized in a region through which is lit from the inside of the dome ago on the setting pointer.
  • the turntable has a light guide coupled to a light source, which has a light exit surface arranged inside the dome.
  • the light exit surface is in this case arranged so that light emerging from it passes through the wall of the dome on the set pointer.
  • the light directly and directly passes through the wall of the dome in sufficient luminosity and without previous reflection. This is advantageous because the luminous intensity is attenuated by multiple reflection.
  • the turntable according to the invention now has a coupling device which couples the rotary ring with the light guide so that the light exit surface of the light guide is arranged in each position of the rotary ring facing the set pointer so that emerging from the light exit surface Light falls on the set hand. So will the Turning ring, on or in which the setting pointer is arranged to rotate around the cathedral, moves within the dome, the light exit surface of the light guide so that light emerging from the light exit surface of the light guide always falls on the set pointer.
  • the wall of the dome is preferably designed to be translucent at least in those areas in which the setting pointer, if it is located in these areas, must be illuminated.
  • the dome may have a translucent window encircling it along its wall at the level of the actuator. This window can completely circulate in the wall of the cathedral or circulate in sections.
  • the coupling device is designed so that it moves the light guide during movement of the rotary ring so that its light exit surface faces the set pointer in the rotary ring.
  • a particularly simple and cost-effective implementation of such a coupling device can be achieved if the coupling device couples the light guide with the rotary ring through an opening in the dome. This opening in the dome can be arranged in its side wall. If the coupling device is arranged in an opening in the dome, a flatter construction of the turntable, i. a smaller extension in the direction of the axis of rotation can be achieved.
  • the coupling device has or is a gear arrangement.
  • the coupling device may have one, two or more gears. These gears allow a coupling with little play and allow by a suitable choice of the translation of the light guide to carry the set pointer according to the desired conditions.
  • a particularly space-saving realization of such a gear arrangement is possible if a part of the light guide itself is designed as a gear or the light guide has a gear which is rotatable about a gear axis parallel to the axis of rotation or on the axis of rotation.
  • This gear axis is the axis of rotation of the rotary ring, the smaller the turntable can be designed.
  • the rotary ring has on its inner side facing the axis of rotation a toothed rim circulating in a plane perpendicular to the axis of rotation.
  • the ring gear can completely rotate the rotary ring or sections.
  • a coupling of the rotary ring with the light guide can now be achieved in that a first, outer gear meshes with the ring gear of the rotary ring, and a second, inner gear meshes with the gear of the light guide and the two gears mesh.
  • This arrangement of gears can then pass through the opening in the dome from the inside of the dome to the outside to the rotary ring.
  • the rotary ring is thus coupled through the wall of the dome with the light guide.
  • the gears may here all or partially be designed as multi-stage, in particular as two-stage gears. This makes it possible to choose the translation so that the light guide always rotates at the same angle as the rotary ring.
  • the outer gear can engage with a first sprocket in the sprocket of the rotary ring and with a second sprocket in a first sprocket of the inner gear.
  • This inner gear can in turn engage with its second sprocket in the gear of the light guide.
  • both the dome and the rotary ring are designed axially symmetrical.
  • Symmetry axis of the axial symmetry is the axis of rotation of the rotary ring, around which the rotary ring is rotatable.
  • the longitudinal extent of the rotary ring is in this case in a plane perpendicular to the axis of rotation.
  • a particularly good readability and robustness of the turntable is achieved when the rotary ring is substantially positive fit against the dome.
  • the dome can on its not covered by the rotary ring top, so the side with which it protrudes over the rotary ring in the direction of a user, have a scale or positioning symbols.
  • the setting pointer is arranged in the rotary ring in such a way that it passes light through the rotating ring.
  • the setting pointer thus has a light entry surface and a light exit surface, wherein the light entry surface protrudes on an inner side of the rotary ring facing the rotation axis of the rotating ring and the light exit surface emerges on another side, which is visible to a user from the outside.
  • the light entry surface of the rotary pointer is then arranged so that light emerging from the light exit surface of the light guide falls onto this light entry surface of the setting pointer.
  • the light guide preferably has a first elongate region in which it extends on or parallel to the axis of rotation of the rotary ring. With this range, the light guide can be partially disposed within the cathedral, partly outside the cathedral. Preferably, this first elongated region ends at a light entry surface, which is arranged opposite a light source so that light emerging from the light source at least partially falls on this light entry surface.
  • the light guide has a relative to the first region angled second region which includes an angle with the first region and thus with the axis of rotation of the rotary ring.
  • this second, angled region to the axis of rotation radially, ie, perpendicular.
  • the first and the second region of the light guide is preferably configured so that in the first region parallel to the axis of rotation directed light is totally reflected in the second region, so that it continues parallel to the longitudinal direction of the second region.
  • the area between the first and the second area can be flattened on the outside of the angle enclosed by the two areas.
  • the light guide can have an additional exit surface for illuminating this scale.
  • the turntable according to the invention can be used wherever devices are operated by turntable.
  • the turntable can be connected by a suitable connecting device with the unit to be controlled.
  • This connecting device transmits the position of the rotary ring to the size to be controlled. It is conceivable, for example, grinding potentiometer or contacts that close in certain positions of the rotary ring.
  • heaters and air conditioning systems in particular in motor vehicles, come into question as devices to be operated.
  • Other components of a motor vehicle can be operated with the help of such a turntable.
  • a continuous quantity, such as temperature, or discrete quantities, such as the direction of an airflow or the stage of a blower, may be controlled.
  • FIG. 1 shows a vertical section through a turntable according to the invention according to section AE (see FIG. 2 ).
  • a dome 13 is in this case surrounded by a rotatable rotary ring 3. Inside the dome 13, a light guide 7 is arranged, which is rotatable in the dome 13 about the axis 14. The axis of rotation 14 is at the same time also the axis of symmetry of the substantially circular dome 13.
  • the rotary ring 3 has a setting pointer 1, which passes through the rotary ring 3 and light from the dome 13 facing the inside of the rotary ring 3 to the cathedral 13 facing away from the outside of the rotary ring 3 shine through or passes.
  • the light guide 7 has a light exit surface 15, which faces the set pointer 1.
  • the light guide 7 therefore conducts light from a light source 8, for example a light-emitting diode, to the light exit surface 15, where the light strikes the set pointer 1 through the dome 13. So that the light emerging from the light exit surface 15 of the light guide 7 can strike the setting pointer 1, the dome 13 has a transparent region 4, which completely or partially revolves the axis 14.
  • the light guide 7 is substantially L-shaped in the example shown. In this case, one leg of the L runs towards the light source 8, while the other leg tapers onto the transparent area 4 of the dome 13 and ends in the light exit area 15.
  • the rotary ring 3 is rotatable about the axis 14. For this purpose, it is locked in a housing 12 so that it is not movable in the direction of the axis 14, but is rotatable about the axis 14. According to the invention, the light guide 7 is now so with the Rotary ring 13 coupled so that it rotates about the axis 14 with the rotary ring 3 at the same angles as this.
  • the leg of the L which ends in the light exit surface 15, is perpendicular to this other leg, so that the light exit surface 15 with the rotary ring 3 about the axis 14 moves.
  • the coupling of light guide 7 and rotary ring 3 takes place in the example shown via a gear mechanism with gears 6, 9 and 10.
  • the rotary ring 3 has an internal toothing 2, in which a two-stage gear 10 engages.
  • the gear 10 is in this case disposed in an opening of the mandrel 13, so that a part of the gear 10 is located inside the mandrel 13 and a part of the gear outside the mandrel 13.
  • This two-stage gear 10 in turn engages in a multi-stage gear 9, which is arranged in the interior of the dome.
  • This gear 9 now engages in a gear 6, which surrounds the light guide 7 about the axis 14.
  • the gear 6 is thus arranged around the light source 8 facing legs of the light guide 7.
  • the gear 6 may be materially connected to the light guide 7. Now, if the rotary ring 3 is rotated about the axis 14, so turns into the ring gear 2 cross-two-speed gear 10. Its rotation is transmitted to the engaging in the gear 10 two-stage gear 9. This two-stage gear 9 then transmits the rotation to the gear surrounding the optical fiber 6, so that the optical fiber rotates when the rotary ring 3 rotates.
  • the two-stage gear 9 as well as the two-stage gear 10 in this case each have sprockets, whose circumferences parallel to each run around the same axis of rotation.
  • the circumference of the partial gears is in this case selected so that the light guide 7 always rotates at the same angle as the rotary ring 3. In this way, the light exit surface 15 in the interior of the dome 13 is always facing the set pointer 1.
  • the dome 13 has a symbol cap 5 in the present example on, which is plugged onto the cylindrical side wall of the dome 13.
  • the cylinder axis of the cylindrical side walls here is the axis 14.
  • a translucent scale, not shown here is housed. This can be illuminated from inside the dome 13.
  • the light guide 7 may have a scattered light exit surface 16, from which light is emitted from the light guide 7 in the direction of the symbol cap 5.
  • the turntable shown is positioned over a housing 12 to a circuit board 11 via which the light source 8 is contacted.
  • FIG. 2 shows a horizontal section of the turntable according to the invention according to section FF (see FIG. 1 ).
  • the turntable is essentially circularly symmetrical.
  • the rotary ring 3 is arranged, in which the setting pointer 1 is arranged.
  • the rotary ring 3 is rotatable in the plane of the drawing.
  • a first gear 10 engages, which is arranged partly outside the dome 13 and partly within the dome 13.
  • This two-stage gear 10 engages in the two-stage gear 9, which in turn engages in the surrounding the light guide 7 gear 6. If the rotary ring 3 is moved, the gears 10, 9 and 6 transmit this rotation to the light guide 7, whose light exit surface 15 thereby always faces the set pointer 1.

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Abstract

Die Erfingung betrifft einen Drehsteller mit einem zumindest teilweise lichtdurchlässigen Dom (13), einem eine Achse (14) zumindest teilweise umlaufenden, um die Achse zumindest in einem Winkelbereich drehbaren Drehring (3), der den Dom zumindest teilweise umgibt, einem an oder in dem Drehring angeordneten Stellzeiger (1), einem mit einer Lichtquelle (8) gekoppelten Lichtleiter (7) der eine innerhalb des Domes angeordnete Lichtaustrittsfläche (15) aufweist, sowie einer Kopplungsvorrichtung (6, 9, 10), die den Drehring mit dem Lichtleiter so koppelt, dass die Lichtaustrittsfläche in jeder Stellung des Drehringes dem Stellzeiger so zugewandt angeordnet ist, dass aus der Lichtaustrittsfläche austretendes Licht auf den Stellzeiger fällt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Drehsteller mit einem um einen Dom drehbaren Drehring, welcher einen Stellzeiger aufweist, der aus dem Inneren des Doms beleuchtet wird. Die Erfindung betrifft außerdem eine Bedieneinheit für Kraftfahrzeuge, die einen solchen Drehsteller umfasst.
  • Zur Beleuchtung von Stellzeigern sind im Stand der Technik verschiedene Lösungen bekannt. So beschreibt die DE 101 27 211 A1 einen Drehsteller, der innerhalb einer ihn umgebenden Skala drehbar ist. Der Drehsteller sowie die Skala werden beleuchtet, indem durch einen Lichtleiter Licht von einer Lichtquelle auf den Drehsteller und die Skala verteilt wird. Der Lichtleiter weist hierbei eine Lichtaustrittsfläche auf, welche die gesamte Rückseite des Drehstellers sowie einen Teil der Rückseite des die Skala tragenden Elements abdeckt. Problematisch an einer solchen Beleuchtungsvorrichtung ist, dass die Lichtintensität durch die Verteilung auf eine große Fläche stark abgeschwächt wird.
  • Die starke Verteilung des Lichts auf große Flächen und die damit verbundene Schwächung der Intensität sind bei einem Großteil der Drehsteller nach dem Stand der Technik problematisch. Die Lösung dieses Problems ist vor allem dann schwierig, wenn der Drehsteller als beweglicher Ring ausgeführt sein soll, der ein feststehendes Gehäuse oder einen feststehenden Dom umläuft. In diesem Falle ist es nicht ohne weiteres möglich, eine Lichtquelle mit dem Drehring mitzuführen, ohne dabei den Winkelbereich einzuschränken, in welchem der Drehsteller drehbar wäre.
  • Nach dem Stand der Technik wurden solche Anordnungen einerseits durch mitfahrende Lichtquellen realisiert, die mittels eines Schleifers aufwendig bestromt werden. Zum anderen wurde eine Verwendung einer Vielzahl von Lichtquellen vorgeschlagen, die entlang des Bewegungsumfangs des Drehrings angeordnet waren.
  • Die Lösungen nach dem Stand der Technik erzielen jedoch entweder keine hinreichende Beleuchtungsintensität oder aber sie sind aufwendig, fehleranfällig und/oder teuer.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, einen Drehsteller anzugeben, welcher diese Nachteile überwindet.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch den Drehsteller nach Anspruch 1 sowie die Bedieneinheit für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 16 bzw. Anspruch 17. Die jeweiligen abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Drehstellers sowie der erfindungsgemäßen Bedieneinheit für Kraftfahrzeuge.
  • Der erfindungsgemäße Drehsteller weist zunächst einen Drehring auf, welcher einen Dom umgibt. Dieser Dom ist vorteilhafterweise feststehend ausgeführt. Insbesondere gegenüber Drehstellern, die drehbar innerhalb einer feststehenden Skala angeordnet sind, ergibt sich beim erfindungsgemäßen Drehsteller eine besonders bequeme und übersichtliche Bedienbarkeit.
  • Der Drehring ist um den Dom zumindest in einem Winkelbereich drehbar. Der Drehring kann also in einem Sektor von weniger als 360° oder auch um 360° oder aber auch um mehr als 360° drehbar sein. Der Winkelbereich ergibt sich aus der Verwendung des erfindungsgemäßen Drehstellers. Die Drehbarkeit des Drehringes kann winkelmäßig unbeschränkt ausgebildet sein, was insbesondere für Anwendungen sinnvoll ist, wo der Anwender mit dem Drehsteller diskrete Alternativen auswählt und dabei in der Lage sein soll, von einer zur anderen Alternative immer in der gleichen Richtung umschalten zu können.
  • Der Drehring kann den Dom teilweise oder vollständig umlaufen. An dem Drehring ist ein Stellzeiger angeordnet, an welchem die Position des Drehrings erkennbar ist. Sind an dem Dom Symbole oder eine Skala angeordnet, so kann der Drehring so gedreht werden, dass der Stellzeiger an einem Symbol oder einem Abschnitt der Skala auf dem Dom steht.
  • Für die Erfindung bedeutsam ist nun, dass der Stellzeiger in jeder Position des Drehringes mit der gleichen Intensität beleuchtbar ist, wobei hier eine möglichst hohe Intensität angestrebt wird. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass der Stellzeiger aus dem Dom heraus beleuchtet wird. Hierzu ist der Dom zumindest teilweise lichtdurchlässig gestaltet, wobei die Lichtdurchlässigkeit vorzugsweise in einem Bereich realisiert wird, durch welchen hindurch vom Inneren des Doms her auf den Stellzeiger geleuchtet wird.
  • Zur Beleuchtung des Stellzeigers durch die lichtdurchlässigen Bereiche des Doms hindurch weist der Drehsteller einen mit einer Lichtquelle gekoppelten Lichtleiter auf, der eine innerhalb des Domes angeordnete Lichtaustrittsfläche aufweist. Die Lichtaustrittsfläche ist hierbei so angeordnet, dass aus ihr austretendes Licht durch die Wandung des Domes hindurch auf den Stellzeiger fällt. Vorzugsweise durchstrahlt das Licht nach dem Austreten aus der Lichtaustrittsfläche direkt und unmittelbar die Wandung des Domes in ausreichender Leuchtstärke und ohne vorhergehende Reflexion. Dies ist vorteilhaft, weil durch Mehrfachreflexion die Leuchtstärke abgeschwächt wird.
  • Um die gleichmäßige Beleuchtung mit maximaler Intensität zu ermöglichen, weist der erfindungsgemäße Drehsteller nun eine Kopplungsvorrichtung auf, die den Drehring so mit dem Lichtleiter koppelt, dass die Lichtaustrittsfläche des Lichtleiters in jeder Stellung des Drehringes dem Stellzeiger so zugewandt angeordnet ist, dass aus der Lichtaustrittsfläche austretendes Licht auf den Stellzeiger fällt. Wird also der Drehring, an oder in welchem der Stellzeiger angeordnet ist, um den Dom gedreht, so bewegt sich innerhalb des Domes die Lichtaustrittsfläche des Lichtleiters so, dass aus der Lichtaustrittsfläche des Lichtleiters austretendes Licht stets auf den Stellzeiger fällt. Da das Licht von der Lichtaustrittsfläche des Lichtleiters zum Stellzeiger durch die Wand des Domes hindurchleuchten muss, ist die Wand des Doms vorzugsweise zumindest in jenen Bereichen lichtdurchlässig ausgeführt, in welchen der Stellzeiger, wenn er sich in diesen Bereichen befindet, beleuchtet sein muss. So kann der Dom beispielsweise ein entlang seiner Wandung in Höhe des Stellzeigers umlaufendes lichtdurchlässiges Fenster aufweisen. Dieses Fenster kann in der Wand des Doms vollständig umlaufen oder abschnittsweise umlaufen.
  • Die Kopplungsvorrichtung ist so ausgeführt, dass sie bei Bewegung des Drehrings den Lichtleiter so mitbewegt, dass dessen Lichtaustrittsfläche dem Stellzeiger im Drehring zugewandt ist. Eine besonders einfache und kostengünstige Realisierung einer solchen Kopplungsvorrichtung lässt sich erreichen, wenn die Kopplungsvorrichtung den Lichtleiter mit dem Drehring durch eine Öffnung im Dom hindurchkoppelt. Diese Öffnung im Dom kann in dessen Seitenwand angeordnet sein. Wird die Kopplungsvorrichtung in einer Öffnung im Dom angeordnet, so kann auch eine flachere Bauweise des Drehstellers, d.h. eine geringere Ausdehnung in Richtung der Drehachse, erzielt werden.
  • Eine besonders präzise Nachführung des Lichtleiters mit dem Stellzeiger kann erreicht werden, wenn die Kopplungsvorrichtung eine Getriebeanordnung aufweist oder ist. In diesem Fall kann die Kopplungsvorrichtung ein, zwei oder mehr Zahnräder aufweisen. Diese Zahnräder erlauben eine Kopplung mit geringem Spiel und ermöglichen durch eine geeignete Wahl der Übersetzung dem Lichtleiter, den Stellzeiger entsprechend den gewünschten Gegebenheiten mitzuführen.
  • Eine besonders platzsparende Realisierung einer solchen Getriebeanordnung ist möglich, wenn ein Teil des Lichtleiters selbst als Zahnrad ausgebildet ist oder der Lichtleiter ein Zahnrad aufweist, welches um eine parallel zur Drehachse oder auf der Drehachse liegende Zahnradachse drehbar ist. Je näher diese Zahnradachse der Drehachse des Drehrings liegt, desto kleiner kann der Drehsteller gestaltet werden. Zur Kopplung dieses Zahnrades mit dem Drehring ist es besonders vorteilhaft, wenn der Drehring auf seiner der Drehachse zugewandten Innenseite einen in einer Ebene senkrecht zur Drehachse umlaufenden Zahnkranz aufweist. Je nach Anwendungsgebiet des Drehstellers kann der Zahnkranz den Drehring vollständig umlaufen oder abschnittsweise. Eine Kopplung des Drehrings mit dem Lichtleiter kann nun dadurch erzielt werden, dass ein erstes, äußeres Zahnrad in den Zahnkranz des Drehrings greift, und ein zweites, inneres Zahnrad in das Zahnrad des Lichtleiters greift und die beiden Zahnräder ineinandergreifen. Diese Anordnung von Zahnrädern kann dann durch die Öffnung im Dom von der Innenseite des Doms zur Außenseite zu dem Drehring führen. Der Drehring wird also durch die Wandung des Doms hindurch mit dem Lichtleiter gekoppelt. Die Zahnräder können hier alle oder teilweise als mehrstufige, insbesondere als zweistufige Zahnräder ausgebildet sein. Hierdurch ist es möglich, die Übersetzung so zu wählen, dass sich der Lichtleiter immer um den gleichen Winkel dreht wie der Drehring. Insbesondere kann das äußere Zahnrad mit einem ersten Zahnkranz in den Zahnkranz des Drehringes greifen und mit einem zweiten Zahnkranz in einen ersten Zahnkranz des inneren Zahnrades. Dieses innere Zahnrad kann dann wiederum mit seinem zweiten Zahnkranz in das Zahnrad des Lichtleiters greifen.
  • Vorteilhafterweise ist sowohl der Dom als auch der Drehring axialsymmetrisch ausgeführt. Symmetrieachse der Axialsymmetrie ist hierbei die Drehachse des Drehrings, um welche der Drehring drehbar ist. Die Längsausdehnung des Drehrings liegt hierbei in einer Ebene senkrecht zur Drehachse. Eine besonders gute Ablesbarkeit und Robustheit des Drehstellers wird erreicht, wenn der Drehring im Wesentlichen formschlüssig an den Dom anliegt. Der Dom kann auf seiner nicht vom Drehring bedeckten Oberseite, also jener Seite, mit welcher er über den Drehring in Richtung eines Anwenders hervorsteht, eine Skala oder Stellsymbole aufweisen.
  • Es ist bevorzugt, wenn der Stellzeiger so im Drehring angeordnet ist, dass er Licht durch den Drehring hindurchleitet. Der Stellzeiger hat also eine Lichteintrittsfläche und eine Lichtaustrittsfläche, wobei die Lichteintrittsfläche an einer der Drehachse des Drehrings zugewandten Innenseite des Drehrings hervortritt und die Lichtaustrittsfläche an einer anderen Seite hervortritt, die für einen Nutzer von außen sichtbar ist. Die Lichteintrittsfläche des Drehzeigers ist dann so angeordnet, dass aus der Lichtaustrittsfläche des Lichtleiters austretendes Licht auf diese Lichteintrittsfläche des Stellzeigers fällt.
  • Der Lichtleiter weist vorzugsweise einen ersten länglichen Bereich auf, in welchem er auf oder parallel zur Drehachse des Drehrings verläuft. Mit diesem Bereich kann der Lichtleiter teilweise innerhalb des Doms, teilweise auch außerhalb des Doms angeordnet sein. Vorzugsweise endet dieser erste längliche Bereich an einer Lichteintrittsfläche, welche einer Lichtquelle gegenüber so angeordnet ist, dass aus der Lichtquelle austretendes Licht zumindest teilweise auf diese Lichteintrittsfläche fällt.
  • Um den Lichtleiter möglichst nahe an die Wandung des Domes und damit an den Stellzeiger heranzuführen ist weiter bevorzugt, wenn der Lichtleiter einen gegenüber dem ersten Bereich abgewinkelten zweiten Bereich aufweist, welcher mit dem ersten Bereich und damit mit der Drehachse des Drehrings einen Winkel einschließt. Um einen möglichst großen Bereich für die Anordnung der Kopplungsvorrichtung zur Verfügung zu haben, ist es bevorzugt, wenn dieser zweite, abgewinkelte Bereich zur Drehachse radial, d.h., senkrecht verläuft. Zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich ist der Lichtleiter vorzugsweise so ausgestaltet, dass im ersten Bereich parallel zur Drehachse geleitetes Licht in den zweiten Bereich total reflektiert wird, so dass es parallel zur Längsrichtung des zweiten Bereichs weiter läuft. Hierzu kann der Bereich zwischen erstem und zweitem Bereich an der Außenseite des durch die beiden Bereiche eingeschlossenen Winkels abgeflacht sein.
  • Weist der Dom auf seiner dem Anwender zugewandten Oberfläche eine Skala auf, so kann der Lichtleiter eine zusätzliche Austrittsfläche zur Beleuchtung dieser Skala aufweisen.
  • Der erfindungsgemäße Drehsteller kann überall dort zum Einsatz kommen, wo Vorrichtungen durch Drehsteller bedient werden. Hierzu kann der Drehsteller durch eine geeignete Verbindungsvorrichtung mit der zu steuernden Einheit verbunden sein. Diese Verbindungsvorrichtung überträgt die Stellung des Drehrings auf die zu steuernde Größe. Denkbar sind hier beispielsweise Schleifpotentiometer oder Kontakte, die sich in bestimmten Stellungen des Drehrings schließen.
  • Als zu bedienende Vorrichtungen kommen beispielsweise Heizungen und Klimaanlagen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, infrage. Auch andere Komponenten eines Kraftfahrzeuges können mit Hilfe eines solchen Drehstellers bedient werden. Es kann eine kontinuierliche Größe, wie beispielsweise die Temperatur, gesteuert werden oder diskrete Größen, wie beispielsweise die Lenkung eines Luftstroms oder die Stufe eines Gebläses.
  • Im Folgenden soll der erfindungsgemäße Drehsteller anhand von Beispielen erläutert werden. Die Beispiele sind in keiner Weise beschränkend zu verstehen und die in den Beispielen gezeigten Merkmale können auch einzeln im erfindungsgemäßen Drehsteller zur Anwendung kommen.
    • Es zeigt
    • Figur 1
    einen Vertikalschnitt durch einen erfindungsgemäßen Drehsteller und
    Figur 2
    einen Zentralschnitt durch einen erfindungsgemäßen Drehsteller.
  • Figur 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch einen erfindungsgemäßen Drehsteller gemäß Schnitt A-E (siehe Figur 2).
  • Ein Dom 13 ist hierbei von einem drehbaren Drehring 3 umgeben. Im Inneren des Doms 13 ist ein Lichtleiter 7 angeordnet, der in dem Dom 13 um die Achse 14 drehbar ist. Die Drehachse 14 ist zugleich auch die Symmetrieachse des im Wesentlichen kreisförmigen Doms 13.
  • Der Drehring 3 weist einen Stellzeiger 1 auf, der den Drehring 3 durchsetzt und Licht von der dem Dom 13 zugewandten Innenseite des Drehrings 3 zu der dem Dom 13 abgewandten Außenseite des Drehrings 3 durchscheinen lässt oder leitet.
  • Der Lichtleiter 7 weist eine Lichtaustrittsfläche 15 auf, welche dem Stellzeiger 1 zugewandt ist. Der Lichtleiter 7 leitet also Licht von einer Lichtquelle 8, beispielsweise einer Leuchtdiode, zur Lichtaustrittsfläche 15, wo das Licht durch den Dom 13 auf den Stellzeiger 1 trifft. Damit das aus der Lichtaustrittsfläche 15 des Lichtleiters 7 austretende Licht auf den Stellzeiger 1 treffen kann, weist der Dom 13 einen transparenten Bereich 4 auf, welcher die Achse 14 ganz oder teilweise umläuft. Der Lichtleiter 7 ist im gezeigten Beispiel im Wesentlichen L-förmig. Dabei läuft ein Schenkel des L auf die Lichtquelle 8 zu, während der andere Schenkel auf den transparenten Bereich 4 des Doms 13 zuläuft und in der Lichtaustrittsfläche 15 endet.
  • Der Drehring 3 ist um die Achse 14 drehbar. Hierzu ist er in einem Gehäuse 12 so eingerastet, dass er in Richtung der Achse 14 nicht beweglich ist, jedoch um die Achse 14 drehbar ist. Erfindungsgemäß ist nun der Lichtleiter 7 so mit dem Drehring 13 gekoppelt, dass er sich mit dem Drehring 3 in gleichen Winkeln wie dieser um die Achse 14 dreht. Jener der Lichtquelle 8 zugewandte Schenkel des L des Lichtleiters 7 verläuft hierbei auf der Achse 14. Der Schenkel des L, welcher in der Lichtaustrittsfläche 15 endet, steht senkrecht zu diesem anderen Schenkel, so dass sich die Lichtaustrittsfläche 15 mit dem Drehring 3 um die Achse 14 bewegt.
  • Die Kopplung von Lichtleiter 7 und Drehring 3 erfolgt im gezeigten Beispiel über einen Zahnradmechanismus mit Zahnrädern 6, 9 und 10. Hierbei weist der Drehring 3 eine Innenzahnung 2 auf, in welche ein zweistufiges Zahnrad 10 greift. Das Zahnrad 10 ist hierbei in einer Öffnung des Doms 13 angeordnet, so dass sich ein Teil des Zahnrads 10 innerhalb des Doms 13 und ein Teil des Zahnrads außerhalb des Doms 13 befindet. Dieses zweistufige Zahnrad 10 greift wiederum in ein mehrstufiges Zahnrad 9, welches im Inneren des Domes angeordnet ist. Dieses Zahnrad 9 greift nun in ein Zahnrad 6, welches den Lichtleiter 7 um die Achse 14 umgibt. Das Zahnrad 6 ist also um den der Lichtquelle 8 zugewandten Schenkel des Lichtleiters 7 angeordnet. Das Zahnrad 6 kann materialschlüssig mit dem Lichtleiter 7 verbunden sein. Wird nun der Drehring 3 um die Achse 14 gedreht, so dreht sich das in den Zahnkranz 2 greifende zweistufige Zahnrad 10. Dessen Drehung wird auf das in das Zahnrad 10 greifende zweistufige Zahnrad 9 übertragen. Dieses zweistufige Zahnrad 9 überträgt dann die Drehung auf das den Lichtleiter umgebende Zahnrad 6, so dass sich der Lichtleiter dreht, wenn sich der Drehring 3 dreht. Das zweistufige Zahnrad 9 wie auch das zweistufige Zahnrad 10 weisen hierbei jeweils Zahnkränze auf, deren Umfänge parallel zueinander jeweils um die gleiche Drehachse laufen. Der Umfang der Teilzahnräder wird hierbei so gewählt, dass sich der Lichtleiter 7 immer um den gleichen Winkel dreht wie der Drehring 3. Auf diese Weise ist die Lichtaustrittsfläche 15 im Inneren des Doms 13 immer dem Stellzeiger 1 zugewandt.
  • Der Dom 13 weist im vorliegenden Beispiel eine Symbolkappe 5 auf, welche auf die zylinderförmige Seitenwand des Doms 13 aufgesteckt ist. Die Zylinderachse der zylinderförmigen Seitenwände ist hierbei die Achse 14. Auf dieser Symbolkappe ist eine hier nicht gezeigte lichtdurchlässige Skala untergebracht. Diese kann aus dem Inneren des Domes 13 beleuchtet werden. Hierzu kann der Lichtleiter 7 eine Streulichtsaustrittsfläche 16 aufweisen, aus welcher Licht aus dem Lichtleiter 7 in Richtung der Symbolkappe 5 abgestrahlt wird. Der gezeigte Drehsteller ist über ein Gehäuse 12 zu einer Leiterplatte 11 positioniert über welche auch die Lichtquelle 8 kontaktiert wird.
  • Figur 2 zeigt einen Horizontalschnitt des erfindungsgemäßen Drehstellers gemäß Schnitt F-F (siehe Figur 1). Im gezeigten Beispiel ist der Drehsteller im Wesentlichen kreissymmetrisch. Im Gehäuse 12 ist hierbei der Drehring 3 angeordnet, in welchem der Stellzeiger 1 angeordnet ist. Der Drehring 3 ist in der Zeichenebene drehbar. In eine Innenzahnung 2 greift ein erstes Zahnrad 10 ein, welches zum Teil außerhalb des Doms 13 und zum Teil innerhalb des Doms 13 angeordnet ist. Dieses zweistufige Zahnrad 10 greift in das zweistufige Zahnrad 9, welches wiederum in das den Lichtleiter 7 umgebende Zahnrad 6 greift. Wird der Drehring 3 bewegt, so übertragen die Zahnräder 10, 9 und 6 diese Drehung auf den Lichtleiter 7, dessen Lichtaustrittsfläche 15 dadurch immer dem Stellzeiger 1 zugewandt ist.

Claims (17)

  1. Drehsteller mit einem zumindest teilweise lichtdurchlässigen Dom (13), einem eine Achse (14) zumindest teilweise umlaufenden, um die Achse zumindest in einem Winkelbereich drehbaren Drehring (3), der den Dom zumindest teilweise umgibt, einem an oder in dem Drehring angeordneten Stellzeiger (1), einem mit einer Lichtquelle (8) gekoppelten Lichtleiter (7) der eine innerhalb des Domes angeordnete Lichtaustrittsfläche (15) aufweist, sowie einer Kopplungsvorrichtung (6, 9, 10), die den Drehring mit dem Lichtleiter so koppelt, dass die Lichtaustrittsfläche in jeder Stellung des Drehringes dem Stellzeiger so zugewandt angeordnet ist, dass aus der Lichtaustrittsfläche austretendes Licht auf den Stellzeiger fällt.
  2. Drehsteller nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsvorrichtung eine Getriebeanordnung (6, 9, 10) aufweist oder ist.
  3. Drehsteller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Lichtleiters (7) als Zahnrad (6) ausgebildet ist oder der Lichtleiter ein Zahnrad (6) aufweist, welches um eine parallel zur Achse oder auf der Achse (14) liegende Zahnradachse drehbar ist.
  4. Drehsteller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehring (3) eine mit zur Achse (14) konstantem Abstand auf konstanter Höhe zumindest teilweise umlaufende Innenzahnung (2) aufweist.
  5. Drehsteller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplung ein, zwei oder mehr Zahnräder (6, 9, 10) aufweist.
  6. Drehsteller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehring (3) um die Achse (14) um einen Winkel von 360° oder mehr drehbar ist.
  7. Drehsteller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplung zwei Zahnräder aufweist, wobei ein Zahnrad (10) in eine Innenzahnung (2) des Drehrings (3) greift, das andere Zahnrad (9) in ein Zahnrad (6) des Lichtleiters (7) greift und das eine Zahnrad in das andere Zahnrad greift.
  8. Drehsteller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplung ein zweistufiges äußeres Zahnrad (10) und ein zweistufiges inneres Zahnrad (9) aufweist, wobei das äußere Zahnrad (10) mit einem ersten Zahnkranz in eine Innenzahnung (2) des Drehrings (3) greift, und wobei das innere Zahnrad (9) mit einer Stufe in einen zweiten Zahnkranz des äußeren Zahnrad (10) greift und mit der anderen Stufe in ein Zahnrad (6) des Lichtleiters (7) greift.
  9. Drehsteller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dom (13) eine Öffnung aufweist, durch welche die Kopplung (6, 9, 10) den Lichtleiter (7) mit dem Drehring (3) koppelt.
  10. Drehsteller nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Dom (13) zumindest bereichsweise axialsymmetrisch um die Achse (14) ist.
  11. Drehsteller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dom (13) zumindest einen lichtdurchlässigen und/oder transparenten Bereich (4) aufweist, der die Achse auf Höhe des Stellzeigers (1) teilweise oder vollständig umläuft.
  12. Drehsteller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (7) zumindest einen ersten länglichen Bereich aufweist, der zumindest teilweise auf der Achse verläuft und/oder zumindest einen zweiten länglichen Bereich aufweist der gegenüber dem ersten länglichen Bereich in einem Winkel abgewinkelt verläuft und/oder zumindest teilweise in zur Achse radialer Richtung verläuft.
  13. Drehsteller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (7) mit der Lichtquelle (8) dadurch gekoppelt ist, dass der Lichtleiter (7) eine Lichteintrittsfläche aufweist, die vor der Lichtquelle so angeordnet ist, dass aus der Lichtquelle austretendes Licht auf die Lichteintrittsfläche fällt.
  14. Drehsteller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter eine Streulichtaustrittsfläche (16), vorzugsweise über seine gesamte Geometrie oder auf seinen der Symbolkappe 5 zugewandten Flächen, aufweist, welche so eingerichtet ist, dass aus ihr austretendes Streulicht eine auf, an oder in dem Dom (13) und/oder auf, an oder in der Symbolkappe (5) angeordnete lichtdurchlässige Skala beleuchtet.
  15. Drehsteller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellzeiger (1) als lichtdurchlässiges Element im Drehring (3) so angeordnet ist, dass Licht, welches an einer der Achse (14) zugewandten Innenseite des Drehringes auf den Stellzeiger fällt den Stellzeiger auf einer von der Innenseite verschiedenen Seite des Drehringes verlässt.
  16. Bedieneinheit für Kraftfahrzeuge, enthaltend einen Drehsteller nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  17. Bedieneinheit für Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen, enthaltend einen Drehsteller nach einem der Ansprüche 1 bis 15.
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