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EP1597741A1 - Switching shaft for a rotary switch - Google Patents

Switching shaft for a rotary switch

Info

Publication number
EP1597741A1
EP1597741A1 EP04713891A EP04713891A EP1597741A1 EP 1597741 A1 EP1597741 A1 EP 1597741A1 EP 04713891 A EP04713891 A EP 04713891A EP 04713891 A EP04713891 A EP 04713891A EP 1597741 A1 EP1597741 A1 EP 1597741A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
reinforcement
shaft
selector shaft
switching
core
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.)
Granted
Application number
EP04713891A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1597741B1 (en
Inventor
Günther Reimold
Siegfried Mannuss
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.)
EGO Elektro Geratebau GmbH
Original Assignee
EGO Elektro Geratebau 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 EGO Elektro Geratebau GmbH filed Critical EGO Elektro Geratebau GmbH
Publication of EP1597741A1 publication Critical patent/EP1597741A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1597741B1 publication Critical patent/EP1597741B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • H01H19/54—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 the operating part having at least five or an unspecified number of operative positions
    • H01H19/60—Angularly-movable actuating part carrying no contacts
    • H01H19/62—Contacts actuated by radial cams
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H2009/0088—Details of rotatable shafts common to more than one pole or switch unit
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/32—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts
    • H01H3/42—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts using cam or eccentric

Definitions

  • the invention relates to a control shaft for rotary switches according to the preamble of claim 1.
  • the control shaft can have molded cams or cam disks and trigger switch contacts of the rotary switch.
  • a multi-layer shift shaft which has a core with a flattened D profile which can be inserted therein. This results in rib-like formations at one end, which can be used to trigger switching functions.
  • the object of the invention is to improve a shift shaft mentioned at the outset, in particular to improve the stability with an optimized use of material and production outlay. This object is achieved by a selector shaft with the features of claim 1.
  • Advantageous and preferred embodiments of the invention are the subject of the further claims and are explained in more detail below. The wording of the claims is made the content of the description by express reference.
  • a shift shaft mentioned at the beginning has a rib-shaped or rib-like reinforcement on its outside. This runs in the axial direction and can absorb compressive stresses and above all tensile stresses in order to avoid bending of the selector shaft. On the one hand, it is possible to use several such Train reinforcements side by side in the same direction. With suitable dimensions, however, a single reinforcement rib is sufficient in many cases. A one-piece molding of the reinforcement is particularly advantageous here. This can further increase the strength.
  • the amplification can advantageously extend over a wide central region of the selector shaft, for example up to shortly before the respective end of the selector shaft. For example, it can take up 70% to 90% of the length of the selector shaft.
  • the selector shaft advantageously has a substantially constant cross section, if one disregards the cams or cam disks. This cross-section is only expanded in the area of the reinforcement by the additional cross-section of the reinforcement.
  • the reinforcement in the form of ribs should preferably be continuous and in one piece without any interruptions.
  • a second reinforcing rib or a reinforcing rib with a larger cross section can be formed. It has proven to be advantageous if the gain projects from the selector shaft to an extent that is approximately 10% to 30%, in particular approximately 20%.
  • the reinforcement advantageously runs on a longitudinal region, which lies opposite a region which is particularly stressed by the cams or cam disks. This means that the reinforcement, in order to be able to absorb the tensile stresses, should point in the direction of force in which the strongest forces are exerted on the cams or cam disks in a certain rotational position.
  • These powers stir from switching contacts or the like, which are actuated or moved by the cams. In many cases, switch contacts are moved in certain different rotational positions. However, there is usually a particularly concentrated or medium range in which the aforementioned strongest forces can be determined.
  • the selector shaft can be manufactured in such a way that it consists of plastic in an outer area or has an outer plastic layer. It is thus possible for the selector shaft to have a core which, for example, either consists of a different and more stable material or is of a constant cross section and is therefore of a simpler design.
  • Switching shaft and / or core can be made of plastic, for example thermoplastic material.
  • the contour of the selector shaft or the outer region or the outer layer are particularly advantageously applied to a core in a spraying process.
  • a flattened round profile, for example in a D-shape, is an advantageous form for a core. This design, which differs from a circular shape, ensures that the core and outer area or outer layer are prevented from rotating.
  • the reinforcement in the area of the flattening of the round profile of the core or to arrange the core within the control shaft in this way. It is advantageous if the reinforcement does not protrude over the cross-section of the round profile, which would correspond to the continuous course of the cross-section without flattening. In other words, the shape and protrusion of the reinforcement should be coordinated with the flattening of the core.
  • the layer thickness of an outer layer is small compared to the diameter of the core. This reduces the risk of the entire selector shaft being distorted after the core is overmolded as a result of cooling.
  • the reinforcing rib representing a mass concentration can be used to compensate for other mass concentrations which can otherwise cause warping when the selector shaft is sprayed.
  • warping can be caused, for example, by the cams or cam disks usually being oriented rigidly in one direction or in an area.
  • a center of mass line of the cams or cam disks can be determined.
  • the reinforcement should run in order to avoid or at least reduce warping due to its own mass when the selector shaft cools down after spraying.
  • FIG. 1 shows a side view of a possible selector shaft with a reinforcing rib and a large number of cam disks
  • FIG. 2 shows a cross section through the selector shaft at the location of a substantially rotating cam disk, and has a protruding cam.
  • a switching shaft 11 is shown in side view. 2 and 3 show sectional drawings at different points with differently designed cam disks. It can be seen how the long selector shaft 11 is formed by a basic profile 13. Various types of cam disks 15 are formed on the base profile 13. In the exemplary embodiment shown, the cam disks 15 basically have a maximum radius or are shaped out of a circular disk with this maximum radius. In the case of the cam disk 15 according to FIG. 2, an incision 16 is removed from the cam disk 15. In Fig. 3, the cam disc 15 consists essentially of a disc with a very small radius beyond the base profile 13. A projection 17 is formed on this disk.
  • the switching contacts 19 press against the cam disks 15 from below. Their compressive force or switching force is shown by the upward-pointing arrows on all cam disks 15.
  • the switching contacts 19 can on the one hand be pure switching contacts which open or close.
  • variable-distance switches can also be provided as switching contacts, for example for thermal expansion switches with pre-setting of a switching path.
  • the cam disks 15 not only have stepped radii, but an evenly increasing or decreasing radius. The switching contacts 19 can thus be moved slowly and continuously as a function of an angle of rotation.
  • a core 21 with a flattened D profile is surrounded or surrounded by the base profile 13.
  • the base profile 13 has a flat 23, which is directed upwards in the drawings. It can thus be seen how the base profile 13 surrounds the core 21 with a uniform wall thickness.
  • a reinforcing rib 25 is formed pointing upwards. This has an approximately rectangular cross section. It can be seen from FIG. 3 that it does not protrude beyond the radius of the other basic profile 13. From Fig. 1 it can be seen how it extends over the entire central region of the length of the selector shaft 11 and thus about 70% to 80% of the length of the selector shaft.
  • the reinforcing rib 25 in the position according to the figures is arranged exactly opposite the switching contacts 19 and the forces caused by them. Thus, it can effectively prevent the shift shaft 11 from sagging. Since the control shaft 11 is usually supported at both ends, this risk of bending in the middle is greatest. In this respect, the reinforcing rib 25 is particularly advantageous in the middle in all cases. Furthermore, it can be seen from FIGS. 2 and 3 how the center of gravity of the cam disks 15 with the incisions 16 or the projection 17 cannot easily be precisely determined in each case due to their shape. However, it is certainly below the center of the control shaft 11, which forms the axis of rotation.
  • the reinforcement rib 25 can be used in the manufacturing process to achieve a certain center of gravity above the center point in comparison to an annular basic profile 13.
  • the center of gravity of the cam disks 15 below the pivot point can be compensated to the extent that warping of the selector shaft during cooling after the spraying process is avoided by accumulation of mass or material on one side.
  • a switching shaft for a rotary switch can be created, which has molded cams or cam disks.
  • a reinforcing rib is provided, which extends in the axial direction until just before the ends of the selector shaft. This reinforcing rib can absorb tensile stresses, which are caused by pressure forces from switching contacts, especially in the central region of the switching shaft. This prevents bending of the selector shaft.

Landscapes

  • Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Switches With Compound Operations (AREA)
  • Mechanical Control Devices (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Abstract

According to one embodiment of the invention, a switching shaft (11) comprising molded-on cams (17) or cam disks (15) can be created for a rotary switch. A reinforcement rib (25) which extends close to the ends of the switching shaft is provided on the outside of the switching shaft (11). Said reinforcement rib (25) is able to absorb tensile stress caused especially in the central area of the switching shaft (11) by pressure generated by switching contacts (19), allowing bending of the switching shaft (11) to be prevented.

Description

Beschreibung Schaltwelle für Drehschalter Description Switching shaft for rotary switches
Anwendungsgebiet und Stand der TechnikField of application and state of the art
Die Erfindung betrifft eine Schaltwelle für Drehschalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Schaltwelle kann dabei angeformte Nocken oder Nockenscheiben aufweisen und Schaltkontakte des Drehschalters auslösen.The invention relates to a control shaft for rotary switches according to the preamble of claim 1. The control shaft can have molded cams or cam disks and trigger switch contacts of the rotary switch.
Aus der EP 1 239 504 A1 ist eine mehrschichtig aufgebaute Schaltwelle bekannt, welche einen Kern mit abgeflachtem D-Profil aufweist, der darin eingesteckt werden kann. Daraus gehen rippenartige Ausbildungen an einem Ende hervor, welche zum Auslösen von Schaltfunktionen dienen können.From EP 1 239 504 A1, a multi-layer shift shaft is known which has a core with a flattened D profile which can be inserted therein. This results in rib-like formations at one end, which can be used to trigger switching functions.
Aufgabe und LösungTask and solution
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Schaltwelle zu verbessern, insbesondere bei optimiertem Materialeinsatz und Herstellungsaufwand die Stabilität zu verbessern. Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Schaltwelle mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im folgenden näher erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.The object of the invention is to improve a shift shaft mentioned at the outset, in particular to improve the stability with an optimized use of material and production outlay. This object is achieved by a selector shaft with the features of claim 1. Advantageous and preferred embodiments of the invention are the subject of the further claims and are explained in more detail below. The wording of the claims is made the content of the description by express reference.
Erfindungsgemäß weist eine eingangs genannte Schaltwelle an ihrer Außenseite eine rippenförmige oder rippenartige Verstärkung auf. Diese verläuft in axialer Richtung und kann Druckspannungen und vor allem Zugspannungen aufnehmen, um ein Durchbiegen der Schaltwelle zu vermeiden. Dabei ist es zwar einerseits möglich, mehrere solcher Ver- Stärkungen nebeneinander in gleicher Richtung auszubilden. Bei geeigneter Dimensionierung reicht jedoch in vielen Fällen bereits eine einzige Verstärkungsrippe. Besonders vorteilhaft ist hier ein einstückiges Anfor- men der Verstärkung. Dadurch kann die Festigkeit weiter erhöht werden.According to the invention, a shift shaft mentioned at the beginning has a rib-shaped or rib-like reinforcement on its outside. This runs in the axial direction and can absorb compressive stresses and above all tensile stresses in order to avoid bending of the selector shaft. On the one hand, it is possible to use several such Train reinforcements side by side in the same direction. With suitable dimensions, however, a single reinforcement rib is sufficient in many cases. A one-piece molding of the reinforcement is particularly advantageous here. This can further increase the strength.
Die Verstärkung kann vorteilhaft über einen breiten mittleren Bereich der Schaltwelle verlaufen, beispielsweise bis kurz vor das jeweilige Ende der Schaltwelle. So kann sie beispielsweise 70% bis 90% der Länge der Schaltwelle einnehmen.The amplification can advantageously extend over a wide central region of the selector shaft, for example up to shortly before the respective end of the selector shaft. For example, it can take up 70% to 90% of the length of the selector shaft.
Die Schaltwelle weist vorteilhaft einen im wesentlichen gleichbleibenden Querschnitt auf, wenn man von den Nocken oder Nockenscheiben absieht. Dieser Querschnitt wird jeweils im Bereich der Verstärkung lediglich um den zusätzlichen Querschnitt der Verstärkung erweitert.The selector shaft advantageously has a substantially constant cross section, if one disregards the cams or cam disks. This cross-section is only expanded in the area of the reinforcement by the additional cross-section of the reinforcement.
Die Verstärkung in Rippenform sollte bevorzugt durchgehend und einstückig sein ohne jegliche Unterbrechungen. Einerseits ist es möglich, die Verstärkungsrippe mit gleichbleibender Stärke bzw. gleichbleibendem Querschnitt auszubilden. Andererseits kann in gewissen Bereichen, in denen lokale Zugspannungen in erhöhtem Maße auftreten, eine zweite Verstärkungsrippe oder eine Verstärkungsrippe mit größerem Querschnitt angeformt sein. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Verstärkung in einem Maß von der Schaltwelle abragt, welches ca. 10% bis 30%, insbesondere etwa 20%, beträgt.The reinforcement in the form of ribs should preferably be continuous and in one piece without any interruptions. On the one hand, it is possible to design the reinforcing rib with a constant thickness or cross-section. On the other hand, in certain areas in which local tensile stresses occur to an increased extent, a second reinforcing rib or a reinforcing rib with a larger cross section can be formed. It has proven to be advantageous if the gain projects from the selector shaft to an extent that is approximately 10% to 30%, in particular approximately 20%.
Vorteilhaft verläuft die Verstärkung an einem Längsbereich, welcher einem durch die Nocken oder Nockenscheiben besonders belasteten Bereich gegenüberliegt. Dies bedeutet, dass die Verstärkung, um die Zugspannungen aufnehmen zu können, in diejenige Kraftrichtung weisen sollte, in welcher in einer bestimmten Drehstellung die stärksten Kräfte auf die Nocken oder Nockenscheiben ausgeübt werden. Diese Kräfte rühren von Schaltkontakten oder dergleichen her, welche durch die Nocken betätigt oder bewegt werden. In vielen Fällen werden zwar in bestimmten verschiedenen Drehstellungen Schaltkontakte bewegt. Meistens gibt es jedoch einen besonders konzentrierten oder mittleren Be- reich, in welchem die vorgenannten stärksten Kräfte festgestellt werden können.The reinforcement advantageously runs on a longitudinal region, which lies opposite a region which is particularly stressed by the cams or cam disks. This means that the reinforcement, in order to be able to absorb the tensile stresses, should point in the direction of force in which the strongest forces are exerted on the cams or cam disks in a certain rotational position. These powers stir from switching contacts or the like, which are actuated or moved by the cams. In many cases, switch contacts are moved in certain different rotational positions. However, there is usually a particularly concentrated or medium range in which the aforementioned strongest forces can be determined.
Die Schaltwelle kann derart hergestellt sein, dass sie in einem äußeren Bereich aus Kunststoff besteht bzw. eine äußere Kunststoff-Schicht aufweist. So ist es möglich, dass die Schaltwelle einen Kern aufweist, der beispielsweise entweder aus anderem und stabilerem Material besteht oder aber mit gleichbleibendem Querschnitt und somit einfacher ausgebildet ist. Schaltwelle und/oder Kern können aus Kunststoff bestehen, beispielsweise thermoplastischem Material. Besonders vorteilhaft werden die Kontur der Schaltwelle bzw. der äußere Bereich oder die äußere Schicht in einem Spritzverfahren auf einen Kern aufgebracht. Als vorteilhafte Form bietet sich für einen Kern ein abgeflachtes Rundprofil an, beispielsweise in D-Form. Durch diese von einer kreisrunden Form abweichende Gestaltung wird eine Verdrehsicherung von Kern und äu- ßerem Bereich oder äußerer Schicht erreicht.The selector shaft can be manufactured in such a way that it consists of plastic in an outer area or has an outer plastic layer. It is thus possible for the selector shaft to have a core which, for example, either consists of a different and more stable material or is of a constant cross section and is therefore of a simpler design. Switching shaft and / or core can be made of plastic, for example thermoplastic material. The contour of the selector shaft or the outer region or the outer layer are particularly advantageously applied to a core in a spraying process. A flattened round profile, for example in a D-shape, is an advantageous form for a core. This design, which differs from a circular shape, ensures that the core and outer area or outer layer are prevented from rotating.
Es ist möglich, die Verstärkung im Bereich der Abflachung des Rundprofils des Kerns anzuformen bzw. den Kern auf diese Art und Weise innerhalb der Schaltwelle anzuordnen. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Ver- Stärkung nicht über den Querschnitt des Rundprofils ragt, welcher ohne Abflachung dem stetigen Verlauf des Querschnitts entsprechen würde. Anders gesagt, sollten also Form und Abragen der Verstärkung mit der Abflachung des Kerns abgestimmt werden.It is possible to form the reinforcement in the area of the flattening of the round profile of the core or to arrange the core within the control shaft in this way. It is advantageous if the reinforcement does not protrude over the cross-section of the round profile, which would correspond to the continuous course of the cross-section without flattening. In other words, the shape and protrusion of the reinforcement should be coordinated with the flattening of the core.
Für einen möglichst verzugfreien Spritzvorgang einer vorgenannten Schaltwelle aus Kunststoff ist es von Vorteil, wenn im wesentlichen die Dicke einer äußeren Schicht der Schaltwelle, welche um einen Kern herum gespritzt ist, gleich bleibt. Lediglich im Bereich der Abflachung des Kerns kann hiervon abgewichen werden. Schließlich ist hier vorteilhaft die Verstärkung angespritzt. Dabei sollte des weiteren in diesem Spritzvorgang auch die Kontur der Nocken oder Nockenscheiben an die Schaltwelle angebracht werden.For the most possible distortion-free spraying process of a aforementioned plastic control shaft, it is advantageous if essentially the Thickness of an outer layer of the switching shaft, which is sprayed around a core, remains the same. Deviations can only be made in the area of the flattening of the core. Finally, the reinforcement is advantageously injection molded here. The contour of the cams or cam disks should also be attached to the selector shaft in this spraying process.
Es ist von Vorteil, wenn die Schichtdicke einer äußeren Schicht gering ist gegenüber dem Durchmesser des Kerns. Dadurch wird eine mögliche Verzuggefahr der gesamten Schaltwelle nach dem Umspritzen des Kerns infolge von Erkalten verringert.It is advantageous if the layer thickness of an outer layer is small compared to the diameter of the core. This reduces the risk of the entire selector shaft being distorted after the core is overmolded as a result of cooling.
Ein weiterer Aspekt für die Gestaltung der Schaltwelle bzw. die Anordnung der Verstärkung ist der, dass mit der eine Massenkonzentration darstellenden Verstärkungsrippe andere Massenkonzentrationen ausgeglichen werden können, welche ansonsten beim Spritzen der Schaltwelle ein Verziehen bewirken können. Ein derartiges Verziehen kann beispielsweise dadurch hervorgerufen werden, dass die Nocken oder Nockenscheiben üblicherweise starr in eine Richtung oder in einen Be- reich hinein ausgerichtet sind. Es lässt sich eine Massenschwerpunktslinie der Nocken oder Nockenscheiben bestimmen. Bezüglich der Drehachse gesehen gegenüber von dieser Massenschwerpunktslinie sollte die Verstärkung verlaufen, um ihrerseits durch ihre eigene Masse beim Abkühlen der Schaltwelle nach dem Spritzen ein Verziehen zu vermei- den oder zumindest zu verringern. Auf diese Art und Weise können lange Schaltwellen ausgebildet werden, welche durch die rippenförmige Verstärkung bei bestimmten Ausbildungen der Erfindung sowohl einen Verzug bzw. Durchbiegen während des Betriebs aufgrund von Druckkräften als auch nach einem Spritzvorgang zur Herstellung besser wi- derstehen. Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.Another aspect for the design of the selector shaft or the arrangement of the reinforcement is that the reinforcing rib representing a mass concentration can be used to compensate for other mass concentrations which can otherwise cause warping when the selector shaft is sprayed. Such warping can be caused, for example, by the cams or cam disks usually being oriented rigidly in one direction or in an area. A center of mass line of the cams or cam disks can be determined. With regard to the axis of rotation seen from this center of gravity, the reinforcement should run in order to avoid or at least reduce warping due to its own mass when the selector shaft cools down after spraying. In this way, long switching shafts can be formed which, due to the rib-shaped reinforcement in certain configurations of the invention, are better able to withstand warping or bending during operation due to pressure forces and also after a spraying process for production. These and further features of preferred developments of the invention are evident from the claims and also from the description and the drawings, the individual features being implemented individually or in groups in the form of sub-combinations in one embodiment of the invention and in other fields, and can represent advantageous and protectable versions for which protection is claimed here.
Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen in schematischer Form:An embodiment of the invention is shown in the drawings and is explained in more detail below. The drawings show in schematic form:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer möglichen Schaltwelle mit Verstärkungsrippe und einer Vielzahl von Nockenscheiben, Fig. 2 einen Querschnitt durch die Schaltwelle an der Stelle einer im wesentlichen umlaufenden Nockenscheibe und Fig. 3 einen weiteren Querschnitt durch die Schaltwelle an einer Stelle, an der sie lediglich eine abstehende Nocke aufweist. 1 shows a side view of a possible selector shaft with a reinforcing rib and a large number of cam disks, FIG. 2 shows a cross section through the selector shaft at the location of a substantially rotating cam disk, and has a protruding cam.
Detaillierte Beschreibung des AusführungsbeispielsDetailed description of the embodiment
In Fig. 1 ist eine Schaltwelle 11 in Seitenansicht dargestellt. In den Fig. 2 und 3 sind Schnittzeichnungen an verschiedenen Stellen mit unter- schiedlich ausgebildeten Nockenscheiben dargestellt. Es ist dabei zu erkennen, wie die lange Schaltwelle 11 von einem Grundprofil 13 gebildet wird. An dem Grundprofil 13 sind verschiedenartige Nockenscheiben 15 angeformt. Die Nockenscheiben 15 weisen im dargestellten Ausführungsbeispiel grundsätzlich einen maximalen Radius auf bzw. sind aus einer Kreisscheibe mit diesem maximalen Radius herausgeformt. Bei der Nockenscheibe 15 nach Fig. 2 ist ein Einschnitt 16 aus der Nockenscheibe 15 herausgenommen. Bei Fig. 3 besteht die Nockenscheibe 15 im wesentlichen aus einer Scheibe mit sehr geringem Radius über das Grundprofil 13 hinaus. An dieser Scheibe ist ein Vorsprung 17 ange- formt.In Fig. 1, a switching shaft 11 is shown in side view. 2 and 3 show sectional drawings at different points with differently designed cam disks. It can be seen how the long selector shaft 11 is formed by a basic profile 13. Various types of cam disks 15 are formed on the base profile 13. In the exemplary embodiment shown, the cam disks 15 basically have a maximum radius or are shaped out of a circular disk with this maximum radius. In the case of the cam disk 15 according to FIG. 2, an incision 16 is removed from the cam disk 15. In Fig. 3, the cam disc 15 consists essentially of a disc with a very small radius beyond the base profile 13. A projection 17 is formed on this disk.
Gegen die Nockenscheiben 15 drücken von unten die Schaltkontakte 19. Deren Druckkraft bzw. Schaltkraft wird durch die nach oben weisenden Pfeile an allen Nockenscheiben 15 dargestellt. Die Schaltkontakte 19 können zum einen reine Schaltkontakte sein, welche öffnen oder schließen. Des weiteren können als Schaltkontakte auch abstandsvari- able Schalter vorgesehen sein, beispielsweise für thermische Ausdehnungsschalter mit Voreinstellung eines Schaltweges. In diesem Fall weisen die Nockenscheiben 15 nicht nur abgestufte Radien auf, sondern einen gleichmäßig zu- oder abnehmenden Radius. Damit können in Abhängigkeit von einem Drehwinkel die Schaltkontakte 19 langsam und kontinuierlich bewegt werden.The switching contacts 19 press against the cam disks 15 from below. Their compressive force or switching force is shown by the upward-pointing arrows on all cam disks 15. The switching contacts 19 can on the one hand be pure switching contacts which open or close. Furthermore, variable-distance switches can also be provided as switching contacts, for example for thermal expansion switches with pre-setting of a switching path. In this case, the cam disks 15 not only have stepped radii, but an evenly increasing or decreasing radius. The switching contacts 19 can thus be moved slowly and continuously as a function of an angle of rotation.
In den Querschnittsdarstellungen aus Fig. 2 und Fig. 3 ist zu erkennen, wie die Schaltwelle 11 im einzelnen aufgebaut ist. Ein Kern 21 mit einem abgeflachten D-Profil ist mit dem Grundprofil 13 umgeben bzw. um- spritzt. Das Grundprofil 13 weist eine Abflachung 23 auf, welche in den Zeichnungen nach oben gerichtet ist. Somit ist zu erkennen, wie das Grundprofil 13 mit gleichmäßiger Wandstärke den Kern 21 umgibt.In the cross-sectional representations from FIGS. 2 and 3 it can be seen how the selector shaft 11 is constructed in detail. A core 21 with a flattened D profile is surrounded or surrounded by the base profile 13. injected. The base profile 13 has a flat 23, which is directed upwards in the drawings. It can thus be seen how the base profile 13 surrounds the core 21 with a uniform wall thickness.
In der Mitte der Abflachung 23 ist nach oben weisend eine Verstärkungsrippe 25 angeformt. Diese weist einen in etwa rechteckigen Querschnitt auf. Aus Fig. 3 ist zu erkennen, dass sie nicht über den Radius des sonstigen Grundprofils 13 übersteht. Aus Fig. 1 ist zu erkennen, wie sie sich über den gesamten mittleren Bereich der Länge der Schaltwelle 11 und somit ca. 70% bis 80% der Länge der Schaltwelle erstreckt.In the middle of the flat 23, a reinforcing rib 25 is formed pointing upwards. This has an approximately rectangular cross section. It can be seen from FIG. 3 that it does not protrude beyond the radius of the other basic profile 13. From Fig. 1 it can be seen how it extends over the entire central region of the length of the selector shaft 11 and thus about 70% to 80% of the length of the selector shaft.
Somit ist zu erkennen, dass es grundsätzlich möglich ist, an einer beliebigen Stelle des Grundprofils 13 der Schaltwelle 11 eine solche Verstärkungsrippe 25 anzuordnen. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung eines abgeflachten Rundprofils mit D-Form von Kern und/oder Grundprofil. Dies ermöglicht es, im Bereich der Abflachung die Verstärkungsrippe vorzusehen derart, dass sie nicht über den sonstigen Radius des Grundprofils übersteht. Anstelle einer einzigen Verstärkungsrippe ist es auch möglich, im Bereich der Abflachung zwei oder mehr Verstärkungs- rippen anzuordnen.It can thus be seen that it is fundamentally possible to arrange such a reinforcing rib 25 at any point on the basic profile 13 of the selector shaft 11. The use of a flattened round profile with a D-shape of the core and / or base profile is particularly advantageous. This makes it possible to provide the reinforcing rib in the area of the flattening in such a way that it does not project beyond the other radius of the basic profile. Instead of a single reinforcing rib, it is also possible to arrange two or more reinforcing ribs in the area of the flattening.
Des weiteren ist aus den Figuren zu erkennen, wie die Verstärkungsrippe 25 in der Stellung gemäß den Figuren genau gegenüberliegend der Schaltkontakte 19 und der durch sie bewirkten Kräfte angeordnet ist. Somit kann sie ein Durchbiegen der Schaltwelle 11 effektiv verhindern. Da die Schaltwelle 11 üblicherweise an ihren beiden Enden gelagert ist, ist diese Gefahr des Durchbiegens in der Mitte am größten. Insofern ist die Verstärkungsrippe 25 auf alle Fälle im Mittelbereich besonders vorteilhaft. Des weiteren ist aus den Fig. 2 und 3 zu erkennen, wie der Gewichtsschwerpunkt der Nockenscheiben 15 mit den Einschnitten 16 oder dem Vorsprung 17 aufgrund ihrer Form zwar nicht in jedem Fall leicht genau bestimmt werden kann. Allerdings liegt er sicherlich unterhalb des Mit- telpunkts der Schaltwelle 11 , welche die Drehachse bildet. Insofern kann beim Herstellungsprozess durch die Verstärkungsrippe 25 erreicht werden, dass hier im Vergleich zu einem kreisringförmigen Grundprofil 13 ein gewisser Masseschwerpunkt oberhalb des Mittelpunkts gegeben ist. Dadurch lässt sich der Masseschwerpunkt der Nockenscheiben 15 un- terhalb des Drehpunkts insofern ausgleichen, als dass ein Verziehen der Schaltwelle beim Abkühlen nach dem Spritzvorgang durch einseitige Massen- bzw. Materialanlagerungen vermieden wird.Furthermore, it can be seen from the figures how the reinforcing rib 25 in the position according to the figures is arranged exactly opposite the switching contacts 19 and the forces caused by them. Thus, it can effectively prevent the shift shaft 11 from sagging. Since the control shaft 11 is usually supported at both ends, this risk of bending in the middle is greatest. In this respect, the reinforcing rib 25 is particularly advantageous in the middle in all cases. Furthermore, it can be seen from FIGS. 2 and 3 how the center of gravity of the cam disks 15 with the incisions 16 or the projection 17 cannot easily be precisely determined in each case due to their shape. However, it is certainly below the center of the control shaft 11, which forms the axis of rotation. In this respect, the reinforcement rib 25 can be used in the manufacturing process to achieve a certain center of gravity above the center point in comparison to an annular basic profile 13. As a result, the center of gravity of the cam disks 15 below the pivot point can be compensated to the extent that warping of the selector shaft during cooling after the spraying process is avoided by accumulation of mass or material on one side.
Insgesamt ist bei der Gestaltung der Schaltwelle 11 sowie des Dreh- Schalters bzw. der Schaltkontakte 19 vorteilhaft darauf zu achten, dass eine möglichst einheitliche Ausrichtung der hauptsächlich wirkenden Schaltkräfte gegeben ist. Diese ermöglicht eine an einer Stelle vorhandene Verstärkungsrippe.Overall, when designing the selector shaft 11 and the rotary switch or the switching contacts 19, it is advantageous to ensure that the main acting switching forces are aligned as uniformly as possible. This enables a reinforcement rib to be present at one point.
Um Ausbildungen mit mehreren Verstärkungsrippen vorzusehen, könnten entweder an dem Kern 21 weitere Abflachungen vorhanden sein, welche wiederum das Vorsehen weiterer Abflachungen entsprechend der Abflachung 23 am Grundprofil 13 ermöglicht. Hier kann dann im Bereich jeder Abflachung eine abstehende Verstärkungsrippe vorgesehen sein. Des weiteren ist es auch möglich, Verstärkungsrippen unter dem oben angesprochenen Gesichtspunkt des Massenausgleichs für einige wenige oder einzelne Nockenscheiben 15 vorzusehen. In diesem Fall sollten sie gegenüber deren Masseschwerpunkt angeordnet sein. Hierbei ist dann jedoch darauf zu achten, dass der Masseschwerpunkt nicht zu weit von der gegenüberliegenden Seite der durchgehenden Verstärkungsrippe 25 abweicht. Anstelle der geradlinig durchgehenden Verstärkungsrippe 25 gemäß den Figuren ist es auch möglich, die Verstärkungsrippe im Bereich zwischen einzelnen Nockenscheiben 15 in Umfangsrichtung um einen ge- ringen Winkel zu versetzen. Allerdings sollte diese Versetzung nicht zu groß sein, um die Festigkeitseigenschaften der Verstärkungsrippe zur Aufnahme von Zugkräften nicht zu sehr zu beeinträchtigen.In order to provide designs with a plurality of reinforcing ribs, further flattenings could either be present on the core 21, which in turn enables the provision of further flattenings corresponding to the flattening 23 on the basic profile 13. A protruding reinforcing rib can then be provided in the region of each flattening. Furthermore, it is also possible to provide reinforcing ribs for a few or individual cam disks 15 from the point of view of mass balancing mentioned above. In this case, they should be positioned opposite their center of mass. However, it must then be ensured that the center of gravity does not deviate too far from the opposite side of the continuous reinforcing rib 25. Instead of the rectilinear reinforcement rib 25 according to the figures, it is also possible to offset the reinforcement rib in the area between individual cam disks 15 in the circumferential direction by a slight angle. However, this offset should not be too large so as not to impair the strength properties of the reinforcement rib for absorbing tensile forces too much.
Somit kann bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Schalt- welle für einen Drehschalter geschaffen werden, die angeformte Nocken oder Nockenscheiben aufweist. An der Außenseite der Schaltwelle ist eine Verstärkungsrippe vorgesehen, welche in Axialrichtung bis kurz vor die Enden der Schaltwelle verläuft. Diese Verstärkungsrippe kann Zugspannungen aufnehmen, welche von Druckkräften von Schaltkontakten vor allem im Mittelbereich der Schaltwelle hervorgerufen werden. So kann ein Durchbiegen der Schaltwelle vermieden werden. Thus, in one exemplary embodiment of the invention, a switching shaft for a rotary switch can be created, which has molded cams or cam disks. On the outside of the selector shaft, a reinforcing rib is provided, which extends in the axial direction until just before the ends of the selector shaft. This reinforcing rib can absorb tensile stresses, which are caused by pressure forces from switching contacts, especially in the central region of the switching shaft. This prevents bending of the selector shaft.

Claims

Patentansprüche claims
1. Schaltwelle für Drehschalter, wobei die Schaltwelle (11) angeformte Nocken (17) oder Nockenscheiben (15) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenseite der Schaltwelle in axialer Richtung mindestens eine Verstärkung in Form einer Rippe (25) angeformt ist zur Aufnahme von Zugspannung gegen Durchbiegen der Schaltwelle.1. selector shaft for rotary switches, the selector shaft (11) having molded-on cams (17) or cam disks (15), characterized in that at least one reinforcement in the form of a rib (25) is integrally formed on the outside of the selector shaft in the axial direction for receiving of tension against bending of the selector shaft.
2. Schaltwelle nach Anspruch 1 , weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung (25) über einen breiten mittleren Bereich der Schaltwelle (11) verläuft, vorzugsweise bis kurz vor das jeweilige Ende der Schaltwelle, wobei vorzugsweise im Bereich mit Verstärkung und/oder im Bereich ohne Verstärkung ein im wesentlichen gleichbleibender Querschnitt besteht.2. Switching shaft according to claim 1, further characterized in that the reinforcement (25) extends over a wide central region of the switching shaft (11), preferably until shortly before the respective end of the switching shaft, preferably in the region with reinforcement and / or in the region without reinforcement there is a substantially constant cross section.
3. Schaltwelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung (25) durchgehend ist ohne Unterbrechungen, vorzugsweise mit gleichbleibender Stärke.3. control shaft according to claim 2, characterized in that the reinforcement (25) is continuous without interruptions, preferably with constant strength.
4. Schaltwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung (25) von der Schaltwelle (11) mit ca. 10% bis 30% des Gesamtdurchmessers der Schaltwelle abragt.4. Control shaft according to one of the preceding claims, characterized in that the reinforcement (25) of the control shaft (11) projects with approximately 10% to 30% of the total diameter of the control shaft.
5. Schaltwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung (25) in diejenige Kraftrichtung weist, welche in einer bestimmten Drehstellung auf die Schaltwelle (11) ausgeübt wird, in der auf die Nocken (17) oder Nockenscheiben (15) die stärksten Druckkräfte ausgeübt werden von Schaltkontakten (19) oder dergleichen, welche durch die Nocken oder Nockenscheiben betätigt oder bewegt werden.5. selector shaft according to one of the preceding claims, characterized in that the reinforcement (25) points in the direction of force which is exerted in a certain rotational position on the selector shaft (11) in which on the cams (17) or cam disks (15) the strongest pressure forces are exerted of switching contacts (19) or the like, which are actuated or moved by the cams or cam disks.
6. Schaltwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest einen äußeren Bereich bzw. eine äußere Schicht (13) aus Kunststoff aufweist.6. Switching shaft according to one of the preceding claims, characterized in that it has at least one outer region or an outer layer (13) made of plastic.
7. Schaltwelle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus thermoplastischem Material besteht, vorzugsweise auch ein Kern (21) der Schaltwelle (11), der umspritzt ist.7. selector shaft according to claim 6, characterized in that it consists of thermoplastic material, preferably also a core (21) of the selector shaft (11) which is overmolded.
8. Schaltwelle nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltwelle (11) einen Kern (21) aufweist, der zur Herstellung der Schaltwelle mit Kunststoff umspritzt ist, wobei vorzugsweise die Schaltwelle und/oder der Kern ein abgeflachtes Rundprofil aufweisen, insbesondere ein D-Profil ist.8. selector shaft according to claim 6 or 7, characterized in that the selector shaft (11) has a core (21) which is injection-molded with plastic to produce the selector shaft, preferably the selector shaft and / or the core having a flattened round profile, in particular is a D profile.
9. Schaltwelle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung (25) im Bereich der Abflachung (23) des Rundprofils des Kerns (21) angeformt ist, wobei vorzugsweise die Verstärkung nicht über den Querschnitt des Rundprofils ragt, welcher ohne Abflachung dem stetigen Verlauf des Querschnitts entspricht.9. selector shaft according to claim 8, characterized in that the reinforcement (25) in the region of the flattened portion (23) of the round profile of the core (21) is formed, preferably the reinforcement does not protrude beyond the cross section of the round profile, which is the steady without flattening Corresponds to the course of the cross section.
10. Schaltwelle nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass bis auf Abflachung (23) die Schichtdicke einer äußeren Schicht (13), welche um einen Kern (21) der Schaltwelle (11 ) gespritzt ist, gleichbleibend ist, insbesondere gering ist gegenüber dem Durchmesser des Kerns.10. control shaft according to claim 8 or 9, characterized in that, except for flattening (23), the layer thickness of an outer layer (13) which is injection molded around a core (21) of the control shaft (11) is constant, in particular is small compared to the diameter of the core.
11. Schaltwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung (25) in Umfangsrichtung gesehen in einem Bereich der Schaltwelle (11) angeformt ist, der demjenigen Bereich gegenüberliegt, in welchem eine Massekonzentration der Nocken (17) oder Nockenscheiben (15) liegt, wobei dies insbesondere der Schwerpunkt der Nocken oder Nockenscheiben ist in Bezug auf den Querschnitt. 11. Switching shaft according to one of the preceding claims, characterized in that the reinforcement (25) is formed in the circumferential direction in a region of the switching shaft (11) which is opposite to the area in which a mass concentration of the cams (17) or cam disks (15) lies, this being in particular the center of gravity of the cams or cam disks with respect to the cross section.
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