DE10342334B4

DE10342334B4 - Bedienelement

Info

Publication number: DE10342334B4
Application number: DE10342334A
Authority: DE
Inventors: Gerold Eckert; Anton Rüttiger; Joachim Storath
Original assignee: Preh GmbH
Current assignee: Preh GmbH
Priority date: 2003-09-11
Filing date: 2003-09-11
Publication date: 2013-01-31
Anticipated expiration: 2023-09-12
Also published as: DE10342334A1; WO2005024875A1

Abstract

Bedienelement mit einer Dreh- und Druckfunktion, bestehend aus einem Drehschalter (2) sowie einem Drucktaster (3), die als bauliche Einheit zu einem Dreh-Drucksteller mit einem einzigen Bedienknopf (4) zusammengefasst sind, wobei – der Drehschalter (2) einen optischen Encoder aufweist, gebildet aus wenigstens einem Sender (10, 15), einem Empfänger (16) und einer Schlitzscheibe mit Codierung, – der Drucktaster (3) unterhalb einer Welle (40) einen Schaltkontakt (18) aufweist, der durch Drücken des Drucktasters (3) betätigt wird, – ein Adapter (11) die Welle (40) aufnimmt und lagert, und – die Schlitzscheibe (12) an der Welle (40) befestigt ist und mit dieser radial und axial im Adapter (11) geführt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bedienelement nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiges Bedienelement ist aus der EP 0 974 843 A1 bekannt.
Ein elektrischer Schalter, ein Vierwege-Schalter, ist aus der DE 198 59 698 C2 bekannt. Das Schalten erfolgt über mechanische Kontakte. Ein weiterer elektrischer Schalter, insbesondere Wippschalter, ist aus der DE 41 21 571 C2 bekannt. Die Kontaktgabe erfolgt durch seitlich eingespannte elektrische Kontaktfedern. Ein Mehrweg-Kippschalter ist in der DE 195 17 538 C2 beschrieben. Auch hier erfolgt die Kontaktgabe mechanisch.
Die DE 100 63 760 A1 offenbart ein Betätigungselement, das um zwei Raumachsen schwenkbar oder in zwei Raumachsen verschiebbar gelagert ist. Diese Lösung vereint einen Joystick und einen bekannten Trackball. In einer Ausführung wird eine Lichtschranke im Verschwenk- oder Verschiebebereich des Betätigungselements derart angeordnet, dass das Betätigungselement bei seiner Verschwenkung oder Verschiebung den Strahlengang der Lichtschranke beeinflusst. Dabei wird in Abhängigkeit der Stellung des Betätigungselements das Maß der Lichteinkopplung in den Lichtleiter verändert. Die Verwendung eines weiteren Lichtleiters wird als vorteilhaft angesehen.
Einen kombinierten Dreh-Drucksteller offenbart die DE 199 64 131 A1 .
Aus der nicht vorveröffentlichten DE 103 14 315.7 ist ein optischer Encoder für ein Bedienelement bekannt, welcher durch eine Lichtverteilung bzw. Lichtführung gebildet wird, über die Sender und Empfänger nebeneinander liegend funktional zusammenwirken.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, das Bedienelement der eingangs genannten Art zu verbessern.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.
Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.
Es zeigt die einzige Figur ein Bedienelement 1 mit kombinierter Dreh- und Druckfunktion im Schnitt. Ein Drehschalter 2 sowie ein Drucktaster 3 bilden dabei einen Dreh-Drucksteller, d. h., das Bedienelement 1. Dieses weist einen Bedienknopf 4 auf, der vorzugsweise lackiert und gelasert ist. Der Bedienknopf 4 wird durch einen Klemmring 5 auf einer Welle 40 gehalten. Mit 6 ist ein Sicherungsring und mit 7 eine Scheibe gekennzeichnet. Unterhalb der Scheibe 7 befindet sich eine für die Druckfunktion notwendige Druckfeder 8. Ein Lichtführungsmittel 9 in Form eines Lichtleitrings dient zum Lichttransport wenigstens einer Lichtquelle 10, vorzugsweise vier, zur Ausleuchtung des Bedienknopfes 4 und ist durch einen Adapter 11 geführt. Der Adapter 11 als zentrales Bauteil beinhaltet eine wichtige Rolle beim komplexen Aufbau des Bedienelements 1. Dieser Adapter 11 nimmt die Welle 40 auf, die über einen Sicherungsring 6 eine Schlitzscheibe 12 als Codierung digital aufnimmt. Die Schlitzscheibe 12, die an der Welle 40 befestigt ist, wird radial und axial am Adapter 11 geführt. Im Adapter 11 ist eine Rastfeder 13 befestigt, welche die Rastung ausführt, wenn sich die Schlitzscheibe 12 mit den Rastnasen im Adapter 11 dreht. Mit der Schlitzscheibe 12 funktional zusammenwirken ein Lichtleiter 14 sowie wenigstens eine Lichtquelle 10 (Sender) und ein darauf ausgerichteter Empfänger 16. In einer vorteilhaften Ausführung wird für das Schalten/Betätigen einer durch den Drehschalter 2 ausgewählten Funktion das Licht der Lichtquelle 10 verwendet. Wird die Schlitzscheibe 12 mit Führung und vorzugsweise mit Rastnasen (für die häufig erforderliche Haptik) bewegt, wird als Folge ihres Aufbaus und den eingebrachten Schlitzen ein Bitmuster am Empfänger 16 hervorgerufen. Dieses digitale Signal ist die Information für die Drehbewegung/Drehrichtung des Drehschalters 2 und wird an eine nicht dargestellte, nachgeschaltete Elektronik geführt. In Auswertung dieser Signale erfolgt in herkömmlicher Art und Weise das Schalten der Funktion.
Das Bedienelement 1 weist eine Leiterplatte 17 auf, auf der sich unter anderem vier LEDs, die die Lichtquellen 10 bilden, ein Schaltkontakt 18, der für die elektrische Funktion des Drucktasters 3 verantwortlich zeigt, sowie der optische Empfänger 16 befinden.
Der Adapter 11 besitzt eine hochgenaue Lagerstelle, in der die Welle 40 läuft. Auf ihr befindet sich die als Stahlscheibe ausgeführte Scheibe 7, die durch den Sicherungsring 6 axial befestigt ist. Über diese Scheibe 7 wird die Welle 40 mit der Druckfeder 8 (2N) in x-Richtung gedrückt. Diese Druckfeder 8 unterstützt die Kraft eines Schaltkontaktes 18 und hält die gesamte Mimik klapperfrei.
Weiterhin ist an dem Adapter 11 der Lichtleitring befestigt, der in einer bevorzugten Ausführung das Licht der dann vier LEDs 10 an einen Coronaring 4.1 des Knopfes 4 leitet. Insbesondere in dieser Ausführung ist vorgesehen, dass zwei Lichtleiter 14, die ebenfalls am Adapter 11 befestigt sind, das Licht für die Coronabeleuchtung 4.1 aufnehmen, dieses umlenken und durch die Schlitze der Schlitzscheibe 12 die Empfänger 16 (Fototransistoren) anstrahlen. Wird die Schlitzscheibe 12 so gedreht, dass Material zwischen den Lichtleitern 14 und dem Empfänger 16 gebracht wird, so wird dies erkannt und signaltechnisch zur Auswertung gebracht.
Eine Gummimatte 19 dient zur Lichtabschottung.
In einer Übersicht werden die Funktionen, die dieses Bedienelement 1 ausführen kann, kurz erläutert.
Drehfunktion:
Wird der Drehschalter 2 gedreht, wird die Welle 40, die im Adapter 11 gelagert ist, mitgenommen. Die Welle 40 wiederum wiederum nimmt die Schlitzscheibe 12 mit und dreht diese am Empfänger 16 und dem Lichtleiter 14 vorbei. Das abwechselnde Fließen oder Unterbrechen des Lichtflusses vom Sender 10/15 zum Empfänger 16 ergibt das für die Weiterverarbeitung notwendige Signal.
Druckfunktion:
Wird auf den Drucktaster 3 eine Kraft ausgeübt, so gegen die Federkraft der Druckfedern 8 die gesamte Baugruppe mit Welle 40, Schlitzscheibe 12 usw. der Schaltkontakt 18 (Mikroschalter-ITT Schalter) betätigt, der direkt unter der Welle 40 liegt. Die Kraft der Druckfunktion kann zusätzlich über die Kennlinie der Druckfeder 8 beeinflusst werden.
In einer vorteilhaften Form und als Ergänzung ist ein weiterer Taster 22 mit Tastenkappe 23 und Tastenunterteil 24 vorgesehen, der im Bedienelement 1 neben dem Drehschalter 2/Drucktaster 3 integriert ist. Dieser Taster 22 weist einen eigenen Schaltkontakt 25 auf, der durch einen Lichtstein oder Stößel 26 betätigt wird.
Das Bedienelement 1 ist innerhalb eines Gehäuses oder einer Blende 20 angebracht und weist an seiner unteren Seite eine Gehäuserückwand 21 auf. Im Falle, dass das Bedienelement 1 in einer Blende 20 eingebunden ist, ist die Leiterplatte 17 vorzugsweise in der Blende 20 verschnappt.
Alternativ ist auch die Nutzung eines wie in der DE 103 14 315.7 beschriebenen optischen Encoders als Variante möglich, auf den direkten Bezug genommen wird.

Claims

Bedienelement mit einer Dreh- und Druckfunktion, bestehend aus einem Drehschalter (2) sowie einem Drucktaster (3), die als bauliche Einheit zu einem Dreh-Drucksteller mit einem einzigen Bedienknopf (4) zusammengefasst sind, wobei – der Drehschalter (2) einen optischen Encoder aufweist, gebildet aus wenigstens einem Sender (10, 15), einem Empfänger (16) und einer Schlitzscheibe mit Codierung, – der Drucktaster (3) unterhalb einer Welle (40) einen Schaltkontakt (18) aufweist, der durch Drücken des Drucktasters (3) betätigt wird, – ein Adapter (11) die Welle (40) aufnimmt und lagert, und – die Schlitzscheibe (12) an der Welle (40) befestigt ist und mit dieser radial und axial im Adapter (11) geführt ist.
Bedienelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitzscheibe (12) eine Führung und umfangsseitig Rastnasen aufweist.
Bedienelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lichtleiter (14) vorgesehen ist, der in den Adapter (11) verklipst ist.
Bedienelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lichtführung (9) durch den Adapter (11) geführt ist, um eine Führung des Lichtes wenigstens einer Lichtquelle (10) in den Bedienknopf (4) zu gewährleisten.
Bedienelement nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Adapter (11) eine Rastfeder (13) befestigt ist, die eine Rastung ausführt, wenn sich die Schlitzscheibe (12) mit ihren Rastnasen im Adapter (11) dreht.
Bedienelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen Klemmring (5), der den Bedienknopf (4) auf der Welle (40) hält.
Bedienelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Scheibe (7), die sich auf der Welle (40) befindet, und durch eine Druckfeder (8), die sich unterhalb der Scheibe (7) befindet.