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Die
Erfindung geht aus von einer Bedieneinheit nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Aus
der Druckschrift
EP
0 855 668 A2 ist eine Bedieneinheit bekannt, welche ein
Bedienelement aufweist, das in vier Richtungen gedreht und in eine
Richtung gedrückt werden kann.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße
Vorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich eines kompakten
Aufbaus bereitzustellen.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale
des Patentanspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen
entnommen werden können.
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Die
Erfindung geht aus von einer Bedieneinheit mit wenigstens einem
um eine erste Drehachse drehbar gelagerten Bedienelement, wenigstens
einer Flächeneinheit, welche einen zu einem Bedienvorgang
anfassbaren Bedienbereich des Bedienelementes begrenzt, und wenigstens
einer Dreheinheit, mittels derer das Bedienelement um wenigstens
eine erste Neigungsachse relativ zu der Flächeneinheit neigbar
angeordnet ist.
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Es
wird vorgeschlagen, dass die erste Neigungsachse zwischen der ersten
Drehachse und dem Bedienbereich angeordnet ist. Damit kann bei einer
Neigung des Bedienelements um die erste Neigungsachse ein geringer
Hebelweg erreicht werden, wodurch ein besonders kompakter Aufbau
erzielt werden kann. Außerdem können aufgrund
des geringen Hebelwegs die Abmessungen einer Ausnehmung der Flächeneinheit,
durch welche das Bedienelement ragt, gering sein, wodurch ein Eindringen
von Schmutz in die Ausnehmung vorteilhaft vermieden werden kann.
Das Bedienelement kann im Besonderen als Scheibe ausgebildet sein.
Unter der Anordnung der ersten Neigungsachse „zwischen"
der ersten Drehachse und dem Bedienbereich soll insbesondere gemeint
sein, dass es zu jedem Punkt des Bedienbereichs und einem beliebigen
Punkt der ersten Drehachse zumindest einen Punkt der ersten Neigungsachse
gibt, so dass das Dreieck, welches von den drei Punkten gebildet
wird, nur spitze Winkel aufweist. Ferner soll unter einer „Neigung"
insbesondere eine Drehung um eine Achse um einen Winkel kleiner
als sechzig Grad, im Besonderen kleiner als vierzig Grad und besonders
vorteilhaft kleiner als fünfundzwanzig Grad verstanden
werden. Eine „Neigungsachse" soll insbesondere eine Achse
sein, um welche das Bedienelement ausgehend von einer Gleichgewichtslage,
welche insbesondere seine Ruheposition ohne ein Eingreifen eines
Bedieners sein kann, Drehungen ausführen kann, welche ausschließlich
Neigungen sind. Hierzu ist die Bedieneinheit vorzugsweise mit einem
Mittel versehen, das der Drehweg des Bedienelements derart begrenzt,
dass das Bedienelement in einer Drehung um die Neigungsachse maximal
eine Neigung ausführen kann. Die Flächeneinheit
begrenzt den Bedienbereich des Bedienelements derart, dass wenigstens
ein wesentlicher Teil des Bedienelements für einen Bediener
unsichtbar ist. Dabei soll unter einem „wesentlichen Teil des
Bedienelements" insbesondere ein Teil des Bedienelements verstanden
werden, welcher wenigstens sechzig Prozent, im Besonderen wenigstens fünfundsiebzig
Prozent und besonders vorteilhaft wenigstens neunzig Prozent der
Oberfläche des Bedienelements umfasst. Aufgrund dessen,
dass das Bedienelement um die erste Drehachse durch den Bediener
gedreht werden kann, kann der Bedienbereich bei jeder Drehstellung
des Bedienelements relativ zur Flächeneinheit jeweils einem
unterschiedlichen Teilbereich des Bedienelements entsprechen.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Bedieneinheit
eine Führungseinheit auf, welche dazu vorgesehen ist, das
Bedienelement bei einem Eindrücken des Bedienelements in
eine Ausnehmung der Flächeneinheit zu führen.
Damit kann der Bedienkomfort, insbesondere eine Anwendungsflexibilität
vorteilhaft erhöht werden. Mit „Eindrücken"
soll insbesondere das Ausüben einer Kraft von dem Bediener
auf das Bedienelement gemeint sein, welche eine Bewegung des Bedienelements
im Wesentlichen senkrecht zu wenigstens einem Teil der Flächeneinheit,
welcher das Bedienelement unmittelbar umgibt und dem Bediener zugewandt
ist, zur Folge hat. Mit einer Bewegungsrichtung, welche „im
Wesentlichen senkrecht" zu wenigstens einem Teil der Flächeneinheit
ist, soll insbesondere eine Richtung gemeint sein, welche um weniger
als zwanzig Grad, insbesondere um weniger als zehn Grad und besonders
vorteilhaft um weniger als drei Grad von einer Normalen des Teils
der Flächeneinheit abweicht.
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Außerdem
wird vorgeschlagen, dass der Massenmittelpunkt des Bedienelements
bei dem Eindrücken des Bedienelements entlang einer gekrümmten
Bewegungsbahn relativ zur Flächeneinheit geführt
wird. In diesem Fall kann eine konstruktiv einfache Realisierung
einer Eindrückbewegung erreicht werden. Die Bewegung des
Bedienelements kann insbesondere eine Rotation um eine relativ zur Flächeneinheit
feststehende Achse sein.
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Zweckmäßigerweise
wird die erste Neigungsachse beim Eindrücken des Bedienelements relativ
zu der Flächeneinheit bewegt. In diesem Fall kann eine
besonders einfache Konstruktion der Bedieneinheit erreicht werden.
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Ferner
wird vorgeschlagen, dass das Bedienelement mittels der Dreheinheit
um eine zweite Neigungsachse relativ zur Flächeneinheit
neigbar angeordnet ist. Damit kann eine Neigebewegung des Bedienelements
in zwei Neigerichtungen konstruktiv einfach erreicht werden.
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Vorzugsweise
ist die zweite Neigungsachse im Wesentlichen parallel zu der ersten
Neigungsachse. Damit können Neigungen des Bedienelements konstruktiv
einfach in entgegengesetzte Richtungen erfolgen.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Bedienelement
mittels der Dreheinheit um zumindest eine zweite Drehachse drehbar
angeordnet. Dadurch können vorteilhaft weitere Freiheitsgrade des
Bedienelements geschaffen werden. Die zweite Drehachse kann insbesondere
parallel zu der ersten Drehachse sein. Besonders vorteilhaft kann
durch die drehbare Anordnung des Bedienelements eine Eindrückbewegung
des Bedienelements konstruktiv einfach erreicht werden. Hierzu ist
die zweite Drehachse im Besonderen exzentrisch in Bezug auf das Bedienelement
angeordnet.
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Weiterhin
wird vorgeschlagen, dass die Dreheinheit ein Mittel aufweist, das
relativ zu der Flächeneinheit räumlich fixiert
ist. Damit kann konstruktiv einfach erreicht werden, dass das Bedienelement in
definierter Weise relativ zu der Flächeneinheit gedreht
werden kann.
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Vorzugsweise
weist die Dreheinheit ein Befestigungsmittel zur Befestigung an
der Flächeneinheit auf. Hiermit kann eine konstruktiv einfache
und robuste Anordnung der Dreh einheit erreicht werden.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Bedieneinheit
eine Halteeinheit, welche das Bedienelement drehbar um die erste Drehachse
lagert und welche mittels der Dreheinheit zumindest um die erste
Neigungsachse neigbar gelagert ist. Damit kann eine robuste Lagerung
des Bedienelements, insbesondere in einem geneigten Zustand des
Bedienelements, erreicht werden.
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Außerdem
wird vorgeschlagen, dass die Bedieneinheit eine Halteeinheit aufweist,
welche das Bedienelement drehbar um die erste Drehachse lagert und
welche mittels der Dreheinheit um die zweite Drehachse drehbar gelagert
ist. Hiermit können konstruktiv einfach und mit einer robusten
Lagerung weitere Freiheitsgrade des Bedienelements geschaffen werden.
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Ferner
wird vorgeschlagen, dass die Bedieneinheit eine Anzeigeeinheit zur
Anzeige eines Bedienmenüs und eine Steuereinheit aufweist,
die in Zusammenwirken mit dem Bedienelement zur Bedienung des Bedienmenüs
vorgesehen ist, wodurch eine besonders hohe Benutzerfreundlichkeit
erreicht werden kann.
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Weitere
Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche
enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird
die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten
und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es
zeigen:
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1 eine
Bedieneinheit und eine Frontblende in einer Schnittansicht von oben,
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2 eine
Frontansicht der Bedieneinheit,
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3 eine
Seitenansicht der Bedieneinheit,
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4 eine
Draufsicht auf die Bedieneinheit mit einer Anzeigeeinheit und einer
Steuereinheit,
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5 ein
Haushaltsgerät mit der Bedieneinheit und
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6 einen
Schnitt durch die Bedieneinheit, wobei ein Bedienelement relativ
zur Frontblende geneigt ist.
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1 zeigt
eine Draufsicht von oben auf eine Bedieneinheit 10. Die
Bedieneinheit 10 weist ein Bedienelement 12 auf,
welches mit Hilfe einer Halteeinheit 14 an einer Flächeneinheit 22,
welche als Frontblende eines zu bedienenden Gerätes ausgebildet
ist, angebracht ist. Das Bedienelement 12 ist als homogene
Scheibe ausgebildet. Die Halteeinheit 14 lagert das Bedienelement 12 drehbar
um eine Drehachse 16, welche durch den Massenmittelpunkt
der Scheibe verläuft und sich senkrecht zu einer ebenen Fläche 13 der
Scheibe erstreckt. Die Drehachse 16 ist in der Draufsicht
von 1 als Punkt dargestellt. Die Halteeinheit 14 umfasst
ein Oberteil 48 und ein Unterteil 50 (siehe 3),
welche quaderförmig ausgebildet sind. Das Oberteil 48 ist
in der Draufsicht von 1 als Rechteck zu sehen. Drehungen
des Bedienelements 12 um die Drehachse 16 werden
von einem Sensorelement 28 sensiert, welches an dem Oberteil 48 befestigt
ist. Eine Dreheinheit 18 lagert die Halteeinheit 14 neigbar
um Neigungsachsen 20, 21 (siehe 3 und 6).
Die Dreheinheit 18 umfasst ein Drehgelenk 30 und
Blechstreifen 32, 33. Das Drehgelenk 30 ist
an der Halteeinheit 14 befestigt und mit den Blechstreifen 32, 33 (siehe 3) verbunden.
Das Drehgelenk 30 lagert die Halteeinheit 14 drehbar
um eine Drehachse 31, welche parallel zu der Drehachse 16 ist.
Die Blechstreifen 32, 33 sind mit Hilfe eines
Befestigungsmittels 34 an der Flächeneinheit 22 fixiert.
Die Flächeneinheit 22 hat die Form einer ebenen
Platte, welche eine Ausnehmung 46 (siehe 2)
aufweist. Die zwei ebenen Flächen der Flächeneinheit 22,
welche die Ober- und Unterseite der Platte bilden, umfassen Geraden,
welche parallel und senkrecht zu der Drehachse 16 sind. Ferner
sind die Ober- und Unterseiten parallel zu jeweils zwei Quaderseiten
des Oberteils 48 und des Unterteils 50 (siehe 3).
Das Bedienelement 12 ragt mit einem Teil, welcher weniger
als zwanzig Prozent seines Volumens ausmacht, durch die Ausnehmung 46.
Dieser Teil bildet einen Bedienbereich 24 und ist einem
Bediener in einer Bediensituation zugewandt. Die Neigungsachsen 20, 21 sind
zwischen der Drehachse 16 und dem Bedienbereich 24 angeordnet.
An der Flächeneinheit 22 ist ein Führungselement 36 befestigt,
welches eine Öffnung umrandet. In die Öffnung
ragt ein Stab 38, welcher an der Halteeinheit 14 fixiert
ist. Ein Bediener kann das Bedienelement 12 in die Ausnehmung 46 eindrücken.
Dabei rotiert das Bedienelement 12 um die Drehachse 31. Dabei
begrenzt das Führungselement 36 den Drehwinkel
der Rotation dadurch, dass der Stab 38 an das Führungselement 36 anstößt.
Das Führungselement 36 erlaubt eine Neigung des
Bedien elements 12 um die Neigungsachsen 20, 21 (siehe 3).
Ferner wird das Bedienelement 12 bei der Rotation von einer Führungseinheit 37,
welche von dem Drehgelenk 30 und dem Führungselement 36 gebildet
wird, auf einer eindeutigen Bahn geführt. Der Massenmittelpunkt des
Bedienelements 12 wird dabei auf einer gekrümmten
Bahn geführt. Die Neigungsachsen 20, 21 werden
bei der Rotation relativ zu der Flächeneinheit 22 bewegt.
Eine Drehung um die Drehachse 31 kann von einer Sensoreinheit 26 sensiert
werden, welche an der dem Bedienbereich 24 gegenüberliegenden Seite
des Bedienelements 12 angeordnet ist.
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2 zeigt
eine Frontansicht der Bedieneinheit 10 senkrecht zu der
Flächeneinheit 22 in eine Richtung, welche von
dem Bedienbereich 24 zu der Sensoreinheit 26 (siehe 1)
verläuft. Die Ausnehmung 46 wird in den Ebenen
der Oberseite und Unterseite der Flächeneinheit 22 von
der Flächeneinheit 22 umrandet. Die Oberseite
der Flächeneinheit 22 ist in einer Bediensituation
einem Bediener zugewandt. Die Umrandung hat jeweils die Form einer
Ellipse. Die Ellipsen der Oberseite und der Unterseite der Flächeneinheit 22 sind
kongruent. Die kleinen Halbachsen der Ellipsen sind parallel zu
der Drehachse 16 (siehe 1). Die
großen Halbachsen der Ellipsen sind senkrecht zu der Drehachse 16.
Die großen Halbachsen der Ellipsen weisen eine Länge von
35 mm auf, die kleinen Halbachsen der Ellipsen besitzen eine Länge
von 5 mm. Durch die Ausnehmung 46 ragt das Bedienelement 12.
Die Ausnehmung 46 begrenzt den Bedienbereich 24 des
Bedienelements 12, welcher von einem Bediener bedient werden
kann. Auf der Oberseite der Flächeneinheit 22 kann
ein Aufsatz, insbesondere ein Schriftzug aus Plastik, angebracht
werden.
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3 zeigt
eine Seitenansicht der Bedieneinheit 10 senkrecht zu der
Flächeneinheit 22 mit der Sensoreinheit 26 im
Vordergrund. An dem Oberteil 48 der Halteeinheit 14 ist
das Sensorelement 28 befestigt. An dem Unterteil 50 der
Halteeinheit 14 sind Federelemente 40, 42 befestigt,
welche jeweils den Unterteil 50 mit einer Stützeinheit 44 verbinden, die
relativ zu der Flächeneinheit 22 unbeweglich fixiert
ist. Das Bedienelement 12 ist zwischen dem Oberteil 48 und
dem Unterteil 50 angeordnet und ragt durch die Ausnehmung 46.
Das Oberteil 48 und das Unterteil 50 sind durch
das Drehgelenk 30 und ein Verbindungsstück 52 verbunden,
an welchem der Stab 38 (siehe 1) befestigt
ist. Das Drehgelenk 30 ist an den Blechstreifen 32 und 33 befestigt,
welche übereinander angeordnet sind. Der obere Blechstreifen 32 befindet
sich über dem Blechstreifen 33 und hat demzufolge
einen kleineren Abstand zu dem Oberteil 48. Ferner sind
die Blechstreifen 32, 33 quaderförmig
ausgebildet. Das Bedienelement 12 und die Halteeinheit 14 sind
drehbar um die Neigungsachse 20 gelagert, welche parallel
zu den großen Halbachsen der Ellipsen ist und durch den
Blechstreifen 32 verläuft. Analog sind das Bedienelement 12 und
die Halteeinheit 14 drehbar um die Neigungsachse 21 gelagert,
welche parallel zu der Neigungsachse 20 und durch den Blechstreifen 33 verläuft.
Bei einer Parallelprojektion der Neigungsachsen 20 und 21 senkrecht
zu der Flächeneinheit 22 auf die Flächeneinheit 22 verläuft
die Projektion der Neigungsachse 20 oberhalb der Ausnehmung 46 und
die Projektion der Neigungsachse 21 unterhalb der Ausnehmung 46.
Die Neigungsachse 20 hat somit einen geringeren Abstand
zu dem Oberteil 48 als die Neigungsachse 21. Das
Bedienelement 12 und die Halteeinheit 14 können
um die Neigungsachsen 20 und 21 nur Drehungen
durchführen, welche ausschließlich Neigungen sind.
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4 zeigt
eine Frontansicht der Bedieneinheit 10 senkrecht zu der
Flächeneinheit 22 in eine Richtung, welche von
dem Bedienbereich 24 zu der Sensoreinheit 26 (siehe 1)
verläuft, eine Anzeigeeinheit 54. Senkrecht zu
der Flächeneinheit 22 hinter der Flächeneinheit 22 ist
eine Steuereinheit 58 angeordnet. Die Anzeigeeinheit 54 zeigt
ein Bedienmenü 56 an. Die Steuereinheit 58 ist
in einem Zusammenwirken mit dem Bedienelement 12 zur Bedienung
des Bedienmenüs 56 vorgesehen. Von einem Bediener
an dem Bedienelement 12 vorgenommene Dreh-, Eindrück-
oder Neigebewegungen werden von dem Sensorelement 28 bzw.
der Sensoreinheit 26 (siehe 1) sensiert
und als elektrische Signale an die Steuereinheit 58 weitergegeben.
Die Steuereinheit 58 verarbeitet die Signale und ordnet
ihnen Anwahl- oder Auswahlaktionen in dem Bedienmenü 56 zu,
die als elektrische Signale an die Anzeigeeinheit 54 gesendet
werden und von dieser angezeigt werden.
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5 zeigt
ein Haushaltsgerät 60 mit der Bedieneinheit 10,
welche an der Frontseite des Haushaltsgeräts 60 angebracht
ist. Ein Bediener kann mit Hilfe der Bedieneinheit 10 das
Haushaltsgerät 60 bedienen.
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6 zeigt
einen Schnitt durch die Bedieneinheit senkrecht zu der Flächeneinheit 22 und durch
den Massenmittelpunkt des Bedienelements 12, wobei das
Bedienelement 12 und die Halteeinheit 14 um die
Neigungsachse 21 geneigt sind. Das Führungselement 36 wird
teilweise von dem Bedienelement 12 verdeckt. Die ebene
Fläche des Bedienelements 12 schließt
mit der Ebene, in welcher die Oberseite der Flächeneinheit 22 liegt,
Winkel ein, welche ungleich neunzig Grad sind.
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Ein
Bediener hat verschiedene Möglichkeiten, die Bedieneinheit 10 zu
bedienen. Ein Bediener hat in einer Bediensituation einen Anblick
der Bedieneinheit 10, welcher der Ansicht von 2 entspricht.
Ein Bediener hat die Möglichkeit, eine Kraft senkrecht
zu der Flächeneinheit 22 auf den Bedienbereich 24 in
Richtung der Sensoreinheit 26 auszuüben. Bei einer
hinreichenden Größe der Kraft rotiert das Bedienelement 12 um
die Drehachse 31. Der Drehwinkel der Rotation wird von
dem Führungselement 36 beschränkt. Ferner
wird die Drehung von der Sensoreinheit 26 sensiert. Ein
Bediener kann außerdem das Bedienelement 12 um
die Drehachse 16 in die beiden Drehrichtungen drehen. Die
Drehungen in beide Richtungen werden von dem Sensorelement 28 sensiert.
Ferner kann ein Bediener den Bedienbereich 24 in eine der
beiden Richtungen parallel zu der Drehachse 16 relativ
zu der Flächeneinheit 22 auslenken. Das Bedienelement 12 wird
bei einer Auslenkung des Bedienbereichs 24 nach oben um
die Neigungsachse 21 geneigt, was bei einem hinreichend großen
Neigungswinkel von der Sensoreinheit 26 sensiert wird.
Bei einer Auslenkung des Bedienbereichs 24 nach unten wird
das Bedienelement 12 um die Neigungsachse 20 geneigt,
was bei einem hinreichend großen Neigungswinkel von der
Sensoreinheit 26 sensiert wird.
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- 10
- Bedieneinheit
- 12
- Bedienelement
- 13
- Fläche
- 14
- Halteeinheit
- 16
- Drehachse
- 18
- Dreheinheit
- 20
- Neigungsachse
- 21
- Neigungsachse
- 22
- Flächeneinheit
- 24
- Bedienbereich
- 26
- Sensoreinheit
- 28
- Sensorelement
- 30
- Drehgelenk
- 31
- Drehachse
- 32
- Blechstreifen
- 33
- Blechstreifen
- 34
- Befestigungsmittel
- 36
- Führungselement
- 37
- Führungseinheit
- 38
- Stab
- 40
- Federelement
- 42
- Federelement
- 44
- Stützeinheit
- 46
- Ausnehmung
- 48
- Oberteil
- 50
- Unterteil
- 52
- Verbindungsstück
- 54
- Anzeigeeinheit
- 56
- Bedienmenü
- 58
- Steuereinheit
- 60
- Haushaltsgerät
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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