CN111566411A - 用于家用电器的操作装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于家用电器（2、24）的操作装置，所述操作装置具有操作元件（20），所述操作元件借助于磁力能够取下地保持在能够利用所述操作装置控制的家用电器（2、24）的操作面板（22）上。所述操作元件为了操作而构造为能够旋转和能够倾斜的。所述操作元件（20）具有相对于所述操作面板（22）固定的定子（30、50）和能够运动地支承在所述定子上的转子（36、60）。

Description

用于家用电器的操作装置

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的操作装置。

背景技术

由文献DE 10 2006 034 391 A1 公知了这种用于烹饪台（Kochfeld）的操作装置。该操作装置具有如下操作元件，该操作元件具有至少一个至少可磁化的元件，以用于将操作元件定位在烹饪台的限定的位置上。操作元件还具有一个放置面，以用于在静止位置中支撑在烹饪台上。围绕放置面的贴靠面设置用于在倾倒位置中支撑操作元件。

发明内容

本发明的任务在于，改进所提及的现有技术。

该任务通过具有权利要求1的特征的操作装置解决。有利的设计方案可以单独地或组合地由从属权利要求得出。

根据权利要求1的特征部分，操作元件具有相对于操作面板固定的定子和可运动地支承在其上的转子。由于基本上两件式的结构，其中定子通过磁力不可运动地保持在操作面板上，实现了转子的精确的旋转运动。由此避免操作元件关于操作面板上的贴靠面的摆动旋转运动。与一件式构造的操作元件相反，在两件式的结构中，能够关于用于精确的旋转运动的引导轮廓实现更多的自由度，而使用者不必由此忍受视觉上的缺点。这同样适用于倾斜运动，该倾斜运动通过两件式的结构同样更精确地并且对于使用者来说以更好的触觉实现。在此，结构的两件式涉及定子和转子的基本原理。但是，转子例如可以由多个可相对于彼此运动地支承的部件组成，这些部件在它们的共同作用中提供可特别好地感知的且可舒适地操作的倾斜和旋转机构。

操作元件通过磁力保持在家用电器的操作面板上的预定位置中并且可以由使用者随时无损坏地从操作面板上松开。操作面板优选地设计成平坦的且没有凹缺。这使得使用者在取下操作元件的情况下能够容易地清洁操作面板。操作元件的两件式的结构还能够在竖直布置的操作面板中使用，例如烤箱具有所述操作面板，因为布置在操作面板上的定子相对于所述操作面板不运动。在通过家用电器的使用者引起的不熟练的旋转运动的情况下由重力引起的脱离由于两件式的结构而变得困难。

定子具有用于操作面的平坦的贴靠面，由此该贴靠面面状地靠置在操作面上并且能够实现可靠的保持。与之相反，一件式构造的操作元件通常具有弯曲的底面，以便使操作面板上的旋转运动容易。该弯曲的底面仅在其中心区域接触操作面板，由此产生摆动旋转运动。根据本发明的操作元件的定子为了进一步改善在操作面板上的固定额外地还可以在其朝向操作面板的贴靠面上配备有防滑材料。该防滑材料可以整面地覆盖贴靠面或者仅局部地、例如以条状的或环状的元件的形式布置在该贴靠面上，这些元件例如插入到定子下侧的相应的凹陷部中。但定子也可以利用2K技术中构造为塑料注塑件，其中，防滑材料一起注塑到由标准塑料制成的基体中。

为了使使用者获得舒适的操作感觉，操作元件优选具有35 mm到60 mm之间的直径。操作元件的高度优选在5 mm到20 mm之间，尤其是在5 mm到13 mm之间。转子相对于定子的倾斜角优选在2°到10°之间，尤其是在2°到4°之间。

在一种优选的设计方案中，设置有用于转子相对于定子的空间定位的至少一个磁体。由此得到的优点是，转子和定子为了清洁目的可以无工具地相互分开。在此，磁体例如布置在转子中并且与定子中的铁磁性的金属件配合作用。其优选构造成盘状的，由此得到定子的以及因此整个操作元件的减小的结构高度。此外，铁磁性的金属件与布置在操作面板之下的磁体配合作用并且将定子可松开地固定在其上。

为了实现更高的磁力，不仅定子而且转子分别具有至少一个磁体。转子和定子中的磁体在此尤其这样定向，使得它们对置地布置并且因此形成磁体对。为了更精确地定位，磁体分别布置在定子和转子的凹口中，所述凹口沿旋转轴线的方向观察刚好对置地构造。如果在操作面板下方同样布置有磁体，该磁体与定子中的磁体配合作用，则操作元件也可以可靠地固定在厚的操作面板上，像比如在烹饪台板中。

如果定子和转子的磁体形成对置地布置的磁体对，其相互面对的磁体面具有不同的极性，则定子和转子相互吸引。由此，两件式的操作元件可松开地保持在一起。在转子和/或定子中优选空出一个缺口，该缺口例如在结合使用螺丝刀的情况下使使用者能够为了清洁目的而分开转子和定子。在此，缺口优选这样布置，使得使用者只能从操作元件的下侧、即沿朝向定子的贴靠面的观察方向看到该缺口。

优选地，两个磁体关于转子和定子的共同的旋转轴线同心地布置。在此，旋转轴线相应于操作元件的对称轴线。在此，转子和定子的磁体优选构造为圆柱形。此外，它们尤其具有相同的直径。在此，磁体直径优选在6 mm到13 mm之间。

如果定子和转子之间的磁性的保持力大于定子和操作面板之间的磁性的保持力，那么操作元件可以从操作面板上取下，而转子和定子不会相互松开。在此，尤其是在定子中仅布置有唯一一个磁体，该磁体设计用于将操作元件固定在操作面板上并且也用于将定子固定在转子上。在操作面板下方优选地布置有另一磁体，该磁体与定子中的磁体配合作用并且将操作元件可靠地保持在操作面板上。定子和操作面板的磁体对的设计主要取决于操作面板的材料和厚度。

优选地，定子和转子分别具有一个与旋转轴线同心的摩擦面，所述摩擦面借助磁力力锁合地相互连接。对置地布置的摩擦面的直径在此优选小于20 mm、尤其小于13 mm。由此确保了在转子相对于定子倾斜运动时舒适的触感。摩擦面水平地或平行于操作面板定向并且可以分别构造为全圆形面或圆环面。通过嵌入到定子和转子中的磁体的相互吸引的磁力将转子和定子的摩擦面彼此压靠。在转子相对于定子旋转时产生的摩擦除了有效的磁场强度之外还决定旋转时的触觉。在此，定子的摩擦面例如可以由布置在其中的、例如电镀涂层的磁体的端面或极面形成，而转子的对应部由圆形的或圆环形的塑料面形成。摩擦面也能够通过塑料材料的特殊嵌件产生，所述嵌件分别嵌入到定子和转子的基础材料中。由此可以提供一种对于舒适的触觉来说必要的滑动副。

为了实现转子的倾斜运动，在定子和转子之间构造有如下间隙，该间隙从摩擦面的端部开始关于旋转轴线径向向外增大。在此，在定子和转子的根据运行情况耦联的状态下，间隙角优选在2°到10°之间、尤其在2°到4°之间。间隙径向环绕地围绕旋转轴线构成。该间隙在与摩擦面相接的情况下优选具有较长的向上且相应地远离操作面板引导的第一部件。在该第一部件上连接有垂直向下朝向操作面板指向的第二部件。因此，间隙具有钩形的横截面。通过在转子的外边缘上的任意位置上的按压产生倾斜运动，其中间隙部分地减小到零。在摩擦面的区域中的相互吸引的磁力引起转子到平行于定子或平行于操作面板定向的位置中的相应的复位力矩。

在一种替代的构造方案中，定子和转子的磁体形成至少一个对置地布置的磁体对，其相互面对的磁体面具有相同的极性。由此在定子和转子之间产生排斥力，该排斥力例如通过在转子或定子中构造底切部（Hinterschnitt）而在结构上受到阻挡。

优选地，在替代的构造方案中，操作元件具有多个相对置地布置的、同极的磁体对，所述磁体对均匀分布地布置在围绕共同的旋转轴线的同心的环绕轨道中。由此产生面状作用的排斥力，由此转子悬浮地支承在定子上。

在此，转子优选通过底切部这样支撑在定子上，使得转子的内侧以距定子限定的间距定位。所述限定的间距例如通过均匀的、平行于操作面板定向的间隙形成。底切部形成用于转子和定子的排斥磁力的止挡。底切部被如此构造，使得其在转子的静止位置中基本上水平地或者说平行于操作面板地定向。优选地，所述底切部的、接触定子的滑动面的滑动面具有如下斜面，该斜面沿旋转轴线的方向朝所述操作面板倾斜。通过该斜面得到转子关于旋转轴线的定心。转子的旋转运动在其触觉上除了作用的磁力以外还通过定子的底切部和滑动面的材料的滑动副决定。为了在旋转运动时得到特别舒适的触感，可以设置滚动轴承。该滚动轴承例如可以构造为轴向球轴承，在该球轴承上支撑有底切部。通过在转子的外边缘处按压使间隙克服磁力在该位置处减小到零，由此实现倾斜运动。在按压之后，转子通过排斥的磁力自动地再次运动到水平的或平行于操作面板的位置中。对此替代地，定子也能够构造有底切部。

优选的是，转子的旋转和倾斜运动可以通过传感器经由家用电器的控制装置予以分析，所述传感器关于操作元件的支承位置布置在操作面板的相对置的一侧上。传感器可以基于光学的、电容的或电感的作用原理。例如，转子的倾斜运动可以通过金属构造的并且与磁体耦联的侧向部分或者保持环距操作面板的间距的减小借助于霍尔传感器来检测。转子的旋转运动例如可以光学地分析，其方式是，转子的面向操作面板的侧壁交替地具有不同的表面粗糙度并且因此具有不同的反射特性。操作元件本身在此优选无源地构造并且不需要自身的能量供应。传感器与家用电器的控制装置连接，该控制装置例如通过操作元件的旋转和倾斜运动实现加热装置的功率设定或计时器的时间设定。

附图说明

本发明的其它特征和优点从以下参照所附示意图对两个实施例的说明中得出。其中示出：

图1示出了带有根据本发明的操作装置的烹饪台；

图2示出具有根据本发明的操作装置的烤箱；

图3以剖面图示出了在第一构造方案中的操作元件；

图4示出了图3中的操作元件的分解的剖视图；

图5以剖面图示出了在第二构造方案中的操作元件；

图6示出了处于倾斜位置中的图5中的操作元件，并且

图7作为分解的剖视图示出了图5的操作元件。

在附图中，相同的或功能相同的元件设有相同的附图标记。

具体实施方式

图1示出了具有玻璃陶瓷板4和布置在其上的烹饪区6、8和10的烹饪台2，其可通过操作装置18与控制装置23相结合来设定其功率。在玻璃陶瓷板4的背向使用者的一侧上，在每个烹饪区的下方，为烹饪区6、8和10中的每个布置有至少一个可构造为感应或辐射加热装置的加热装置（未示出）。操作装置18布置在如下操作面板22上，该操作面板由玻璃陶瓷板4的一个部分区域形成。操作装置18具有一个扁平的和基本为圆柱形的操作元件20，环形的显示装置12、14和16围绕所述操作元件布置，所述显示装置显示分别分配给烹饪区6、8和10的功率。显示装置12、14和16的几何布置基本上对应于烹饪区6、8和10在玻璃陶瓷板4上的几何布置。

图2示出烤箱24，该烤箱具有操作装置18，该操作装置布置在操作面板22上。在操作面板22下方，烤箱24具有烤箱门28。操作装置18由一个扁平的和基本上圆柱形的操作元件20以及一个布置在操作元件左侧的显示器26a和一个布置在操作元件右侧的显示器26b组成。操作面板22由塑料或玻璃的无穿孔板制成。板至少在部分区域中构造为透明的并且基本上是平坦的。在操作面板22后面，以使用者不可见的方式布置有控制装置23。

图3以剖面图示出了在第一构造方案中的操作元件20。构造用于固定在操作面板22上的定子30旋转对称地构造。定子30在下侧上具有贴靠面31，所述贴靠面能够磁性地固定在操作面板22上。此外，定子30在其中心具有凹部32，磁体34装入到该凹部中。磁体34这样设计，使得它将定子30可靠地保持在家用电器2、24的操作面板22上。由此，在围绕定子30布置的转子36的旋转运动和倾斜运动中防止定子30相对于操作面板22的移动。磁体34在此与操作面板22的未示出的磁体配合作用。此外，磁体34还与转子36的另一个磁体46配合作用，从而转子36防丢失地支承在定子30上。为了实现这一点，定子30的磁体34和转子36的磁体46这样设计，使得转子36在定子30上的保持力大于定子30在操作面板22上的保持力。因此，通过拉动转子36能够将操作元件20从操作面板22上取下，而转子36和定子30不会彼此分开。尽管如此，使用者可以通过略高的力作用将定子30和转子36为了清洁目的彼此分开。为此，在定子30中构造有缺口（未示出），该缺口使得螺丝刀的插入（Ansetzen）成为可能。因此，使用者可以借助于螺丝刀无需大的力消耗地将定子30和转子36彼此分开。

转子36由圆柱形的承载件38构成，该承载件在其面向定子30的内侧上具有M形的凹部。在承载件38中，在背向定子30的一侧上引入用于磁体46的凹部44。转子36如整个操作元件20那样同样关于操作元件20的旋转轴线A旋转对称地构造。承载件38具有由环形的侧向部分40和透镜状的遮盖部42组成的覆盖部。在根据运行情况耦联的状态中，间隙35在定子30和转子36之间延伸，该间隙35随着距旋转轴线A的间距的增加而增大。间隙35跟随定子30的轮廓并且能够实现转子36的倾斜运动。承载件38和侧向部分40具有朝向操作面板22的面39，该面39与操作面板形成锐角，锐角随着距旋转轴线A的间距的增加而增大。因此，面39这样构造，使得在转子36倾斜运动时，承载件38和侧向部分40不触碰操作面板22。在转子36的倾斜位置中，面39基本上形成相对于操作面板22的平行的间隙。

图4示出了具有用于磁体34的凹部32的杯形构造的定子30。平行于贴靠面31布置的、环形的摩擦面47b布置在凹部32的端部上。该摩擦面与承载件38的圆形的摩擦面47a配合作用。用于磁体46的凹部44与摩擦面47a相对置地布置在承载件38中。为了覆盖承载件38，在承载件上例如通过粘接固定有环40以及遮盖部42。

图5以剖面图示出了第二构造方案中的操作元件20。其具有定子50以及转子60，它们相对于共同的旋转轴线A旋转对称地构造。定子50由梯形的基体形成，该基体以贴靠面51能够磁性固定在家用电器2、24的操作面板22上。在定子50的对置的一侧上，在边缘区域中以具有间距的方式布置有如下隆起部53，该隆起部具有滑动面54。在定子50的背向操作面板22的一侧上，用于环形磁体59的多个凹口58以环形的布置方式构造。此外，在旋转轴线A的中心构造有用于中心磁体57的凹口56。

转子60与贴靠面51对置地布置在定子50上并且部分地包围该定子。转子60关于旋转轴线A旋转对称地构造。转子60在内侧61上具有凹口70，所述凹口环形地并且分别彼此等距地围绕旋转轴线A的中心延伸并且在所述凹口中分别嵌入环形磁体71。用于中心磁体69的凹口68与旋转轴线A同心地设置。转子60的环形磁体71在此镜像地相对于定子50的环形磁体59布置。转子60基本上两件式地构造并且由承载件62和保持环64组成。承载件62的背向定子50的一侧形成操作元件20的上边界。

保持环64形成操作元件20的侧向的限界部的主要部分。保持环64具有如下底切部52，该底切部以其滑动面66贴靠在定子50的隆起部53的滑动面54上。通过定子的分别相对置地布置的磁体59和57相对于转子的磁体71和69产生保持环64的底切部52在定子50的滑动面54上的环绕的贴靠，磁体在其相对置的磁体面上分别具有相同的极性。通过与此相关的排斥，转子60在旋转轴线A的方向上被从定子50压离。由此在所述定子50的上侧55与所述转子60的内侧61之间以限定的间距X产生平行的、环形构造的间隙。该间隙由底切部52相对于转子60的内侧61的位置来限定。

转子60可以通过使用者相对于定子50旋转，该定子以其贴靠面51固定在操作面板22上，由此可以改变家用电器2、24的运行设定。旋转力或旋转运动的触觉除了磁体57、59、69和71的场强之外还与定子50的滑动面54相对于转子60的滑动面66的滑动副有关。通过相应地选择在彼此上滑动的面的材料，可以相应地影响旋转运动的触觉。通过使用轴向球轴承能够实现特别容易和舒适的旋转。

力F到转子60的边缘上的作用在图6中示出。通过力F克服环形磁体59和71的排斥力，并且转子60的内侧61在力作用区域中部分地处于定子50的上侧55上。由使用者的手指施加的力F在此必须基本上克服环形磁体59和71的排斥力。由金属构成的保持环64因此更靠近定子50的贴靠面51的平面并且因此更靠近操作面板22地布置，这通过家用电器2、24的布置在操作面板22下方的传感器来识别并且由此可以由控制装置23输出相应的控制指令。在松开手指并且由此不存在力作用之后，转子60通过环形磁体59和71的排斥力又被压回到其平行于操作面板22的初始位置中。

图7示出剖切的操作元件20在第二构造方案中的分解图。为了装配操作元件20，首先将定子50放入到保持环64中。与图7中所示不同，在此必须事先将磁体57、59、69和71分别固定在相应的凹口56、58、68和70中。优选构造为圆柱形的磁体57、59、69和71的固定在此可以通过粘接连接和/或卡锁连接进行。为了更容易的装配，将各个磁体57、59、69和71分别构造为相同大小，由此防止错误装配的危险。最后，将承载件62与固定环64如此连接，使得承载件可以至少吸收定子50和转子60的排斥磁力而不松动。这例如可以通过卡锁连接、粘接连接或螺纹连接来实现。

附图标记列表

2 烹饪台

4 玻璃陶瓷板

6 烹饪区

8 烹饪区

10 烹饪区

12 显示装置

14 显示装置

16 显示装置

18 操作装置

20 操作元件

22 操作面板

23 控制装置

24 烤箱

26a 显示器

26b 显示器

28 烤箱门

30 定子

31 贴靠面

32 凹部

34 磁体

35 间隙

36 转子

38 承载件

39 面

40 侧向部分

42 遮盖部

44 凹部

46 磁体

47a 摩擦面

47b 摩擦面

50 定子

51 贴靠面

52 底切部

53 隆起部

54 滑动面

55 上侧

56 中心磁体的凹口

57 中心磁体

58 环形磁体的凹口

59 环形磁体

60 转子

61 内侧

62 承载件

64 保持环

66 滑动面

68 中心磁体的凹口

69 中心磁体

70 环形磁体的凹口

71 环形磁体

F 力

A 旋转轴线

x 间距。

Claims (12)

1.一种用于家用电器（2、24）的操作装置，所述操作装置具有操作元件（20），所述操作元件借助于磁力能够取下地保持在能够利用所述操作装置控制的家用电器（2、24）的操作面板（22）上并且所述操作元件为了操作是能够旋转和能够倾斜的，其特征在于，所述操作元件（20）具有相对于所述操作面板（22）固定的定子（30、50）和能够运动地支承在所述定子上的转子（36、60）。

2.根据权利要求1所述的操作装置，其特征在于，设置有用于将所述转子（36、60）相对于所述定子（30、50）进行空间定位的至少一个磁体（34、46、57、59、69、71）。

3.根据权利要求2所述的操作装置，其特征在于，所述定子（30、50）和所述转子（36、60）分别具有至少一个磁体（34、46、57、59、69、71）。

4.根据权利要求3所述的操作装置，其特征在于，定子（30）和转子（36）的磁体（34、46）形成相对置地布置的磁体对，其相互面对的磁体面具有不同的极性。

5.根据权利要求3或4所述的操作装置，其特征在于，两个磁体（34、46、57、69）关于转子（36、60）和定子（30、50）的共同的旋转轴线（A）同心地布置。

6.根据前述权利要求中任一项所述的操作装置，其特征在于，在定子（30）和转子（36）之间的磁性的保持力大于在定子（30）和操作面板（22）之间的磁性的保持力。

7.根据前述权利要求中任一项所述的操作装置，其特征在于，定子（30）和转子（36）分别具有与所述旋转轴线（A）同心的摩擦面（47a、47b），所述摩擦面借助于磁力力锁合地相互连接。

8.根据权利要求7所述的操作装置，其特征在于，在定子（30）和转子（36）之间构造有间隙（35），所述间隙从摩擦面（47a、47b）的端部开始关于所述旋转轴线（A）径向向外增大。

9.根据权利要求3所述的操作装置，其特征在于，定子（50）和转子（60）的磁体（57、59、69、71）形成至少一个对置地布置的磁体对，其相互面对的磁体面具有相同的极性。

10.根据权利要求9所述的操作装置，其特征在于，所述操作元件（20）具有多个相对置地布置的、同极的磁体对（59、71），所述磁体对均匀分布地布置在围绕定子（50）和转子（60）的共同的旋转轴线（A）的同心的环绕轨道中。

11.根据权利要求9或10所述的操作装置，其特征在于，所述转子（60）通过底切部（52）如此支撑在所述定子（50）上，使得所述转子（60）的内侧（61）以距所述定子（50）的限定的间距（x）定位。

12.根据前述权利要求中任一项所述的操作装置，其特征在于，所述转子（36、60）的旋转和倾斜运动能够通过传感器经由所述家用电器（2、24）的控制装置（23）来分析，所述传感器关于所述操作元件（20）的支承位置布置在所述操作面板（22）的相对置的一侧上。

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