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Die Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung mit einem Drehsteller zur Erfassung von Bediener- oder Benutzereingaben nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung mit einem Drehsteller kann auf vielfältigen technischen Gebieten eingesetzt werden, beispielsweise zur Bedienung von technischen Einrichtungen in Fahrzeugen oder industriellen Anlagen oder zur Bedienung von Haushaltsgeräten, wie Waschmaschinen, Küchengeräten, Radios, HiFi-Anlagen oder anderen Geräten.
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Beispielsweise bei modernen Kraftfahrzeugen können mehrere Funktionalitäten durch ein einzelnes Steuergerät oder eine zentrale Prozessoreinrichtung bereitgestellt sein. Im Zusammenhang mit dem Infotainment wird eine solche zentrale Prozessoreinrichtung als Infotainmentsystem bezeichnet. Dieses stellt beispielsweise als Funktionalitäten eine Navigationsassistenz, eine Medienwiedergabe und Telefonie bereit. Jede dieser Funktionalitäten wird durch dafür vorgesehene Steuermodule bereitgestellt. Jedes Steuermodul lässt sich dabei mit derselben Bedienvorrichtung bedienen, beispielsweise einem Drehsteller oder einem Dreh-Drück-Steller. Ein solcher Drehsteller kann einen Bedienknopf aufweisen, der sich um eine Drehachse drehen lässt.
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Weitere solcher Funktion können insbesondere Einstellungen zur Fahrdynamik, bspw. spezielle Fahrmodi, wie „Eco“, „Sport“ oder „Komfort“ oder ein fahrzeugeigenes Komfortsystem betreffen, wie ein Klimasystem zur Temperatur- und/oder Lüftungseinstellung, ein Audiosystem, bspw. Lautstärkeregelung, ein Kommunikationssystem mit Auswahl und Anwahl von Kontakten, ein Navigationssystem mit Auswahl von Zielen oder ein Bordsystem, beispielsweise mit Aktivierung von bestimmten Meldungen.
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Auch sind haptische Bedieneinrichtungen bekannt, bei der die Dreheinheit eine Anzeigeeinheit wenigstens abschnittsweise oder auch vollständig umgibt.
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Darüber hinaus sind derartige Bedienelement nicht nur für Infotainment in Automobilen sondern auch als Drehsteller bei Smart Devicen oder als Stellglied auf Geräten einsetzbar.
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Aus der
EP 2 063 444 A1 ist eine Bedieneinrichtung für ein Elektrogerät wie beispielsweise ein Haushalts-Elektrogerät in Form eines Elektroherdes oder Backofens, sowie Verfahren zum Betrieb einer solchen Bedieneinrichtung bekannt. Die Bedieneinrichtung kann ein Drehregler sein, welcher durch entsprechende Bewegung verschiedene Funktionen auslösen kann.
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Aus der
EP 2 946 703 A1 ist eine Heißgetränkezubereitungseinrichtung mit einem Bedienelement zur Bedienung bekannt. Das Bedienelement kann einen berührungssensitiven Flachbildschirm umfassen.
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Aus der
DE 10 2009 023 138 A1 ist eine Bedienvorrichtung mit einem Drehsteller für eine Zwei-Zonen-Klimaregelung in einem Kraftfahrzeug bekannt.
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Aus der
DE 103 42 666 DE ist ein Bediensystem für ein Fahrzeug bekannt, die eine optische Anzeigeeinheit zur Darstellung mindestens einer Funktion und mindestens ein Betätigungsmittel umfasst, das zur Bedienung der mindestens einen dargestellten Funktion der optischen Anzeigeeinheit zugeordnet ist.
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Aus der
DE 10 2009 052 928 A1 ist ebenfalls ein Dreh-Drück-Steller bekannt, mit dem ein Bedienmenü eines Infotainmentsystems bedient werden kann. Um zwischen Steuermodulen umzuschalten, sind neben dem Dreh-Drück-Steller weitere mechanische Bedienknöpfe zum Auswählen eines Steuermoduls bereitgestellt.
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Die
DE 10 2005 001 560 A1 betrifft einen Drehsteller für elektrische oder elektronische Geräte in einem Kraftfahrzeug, mit einem Bedienelement und mit einem gegenüber feststehenden Gehäuseteilen des Bedienelements drehbeweglichen Stellelement, das eine Rastverzahnung aufweist.
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Aus der
DE 10 2006 036 636 A1 ist eine Rasteinrichtung für einen Drehschalter oder Drehsteller für ein Kraftfahrzeug bekannt, welches einen manuell betätigbaren Drehknopf, ein Gehäuse, eine Rastfeder und eine Rastkontur aufweist, wobei die Rastfeder gegen die Rastkontur wirkt und zwischen dem Gehäuse und dem Drehknopf befestigt ist.
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Nachteilig beim Stand der Technik ist der hohe konstruktive Aufbau der Drehsteller zur Bereitstellung einer Dreh- und Drückfunktion. Ein derartiger Aufbau erschwert die Herstellung und Montage solcher Bedienelemente und erhöht die Produktions- und Montagekosten.
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Ausgehend von den zuvor beschriebenen Nachteilen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Bedienvorrichtung mit einem Drehsteller zur Erfassung von Bediener- oder Benutzereingaben mit einem Bedienknopf bereitzustellen, welcher kompakt aufgebaut ist, eine zuverlässige Verstellung in seiner axialer Richtung gewährleistet und mittels dem eine hohe konstruktive Freiheit bei der Anordnung der Bauelemente gegeben ist.
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Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Bedienvorrichtung mit einer Bedienvorrichtung mit einem Drehsteller nach Anspruch 1.
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Gemäß der Erfindung ist eine Bedienvorrichtung mit einem in einem ortsfesten Gehäuseteil aufgenommenen Drehsteller zur Erfassung von Bediener- oder Benutzereingaben vorgesehen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, Haushaltsgeräte oder Dergleichen, mit einem in einer Aufnahme angeordneten und um eine Drehachse zwischen unterschiedlichen Wählpositionen drehbaren Bedienknopf, wobei den einzelnen Wählpositionen unterschiedliche Funktionen des Drehstellers zugeordnet sind.
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Der Drehsteller wird in der Literatur auch Drehschalter oder Dreh-/Drücksteller genannt und er erzeugt bei Drehen des Bedienknopfes ein Stellsignal, so dass die durch die Wählposition des Bedienknopfes ausgewählte Funktion des Drehstellers ausgeführt wird.
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Der erfindungsgemäße Drehsteller ist auch ohne direkten Blickkontakt gut greifbar und bedienbar und kann eine haptische Rückmeldung bieten. Die Drehsteller können kontinuierlich drehbar oder mit Raststellungen ausgebildet sein. Raststellungen lassen sich mechanisch oder elektromagnetisch erzeugen und bieten dem Nutzer eine haptische Rückmeldung für eine Änderung der Einstellung des Drehstellers. Zudem sind die Drehsteller mit oder ohne Anschläge, d.h. Drehwinkelbegrenzungen ausführbar.
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Eine Nutzung eines Drehstellers oder Drehdrückstellers, beispielsweise in einem Kraftfahrzeug, führt während der Fahrt in der Regel zu weiniger Fehleingaben. Ferner sind bei Bedienungen durch den Fahrzeugführer während des Führens des Fahrzeugs geringere Spurabweichungen als bei einer Verwendung beispielsweise eines Touchscreens oder eines Touchpads zu beobachten.
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Erfindungsgemäß sind zwischen der Aufnahme und dem Gehäuseteil der Bedienvorrichtung wenigstens ein Rast- und Gegenrastmittel vorgesehen, welche sich in einer Bedienposition der Aufnahme des Bedienknopfes in Raststellung miteinander befinden und bei Ausüben einer Druckkraft auf den Bedienknopf unter elastischem Ausweichen der Rast- und/oder Gegenrastmittel eine Überführung der Aufnahme für den Bedienknopf von der Bedienposition in eine zurückgezogene oder zurückgesetzte Position ermöglichen und bei Aufheben der Druckkraft auf den Bedienknopf eine Rückstellung der Aufnahme von der zurückgezogene Position in die Bedienposition bewirken, wobei die Aufnahme sowohl in der Bedienposition als auch der zurückgezogenen Position über die Rast- und Gegenrastmittel an dem Gehäuseteil gehalten ist.
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In der Bedienposition kann der Bedienknopf vom Bediener ohne weiteres bedient werden. In der zurückgezogenen Position ist er zumindest teilweise in dem ortsfesten Gehäuseteil, beispielsweise einer Mittelkonsole eines Kraftfahrzeugs oder eines Haushaltsgeräts, eingezogen bzw. abgesenkt.
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Auf diese Weise wird zusätzlich zur Drehfunktion des Drehstellers auch eine Druckfunktion ermöglicht, so dass der Drehsteller auch als Druckknopf einsetzbar ist. Es ist aber auch denkbar, dass der Drehsteller bei einer Kraftbeaufschlagung, beispielsweise bei einem Kopfaufprall in einem Fahrzeug oder bei einem Aufschlag gegen den Drehsteller eines Haushaltsgeräts, wie eine Waschmaschine oder einen Wäschetrockner, in die eingezogene Position zurückweicht, um die Kraft des Aufpralls zur Vermeidung von schweren Verletzungen aufzunehmen. Es ist aber auch denkbar, dass der Drehsteller bei Einwirkung einer Druckkraft zurückweicht und als Not-Aus-Knopf wirkt, der nach der Einwirkung wieder in seine Normal- oder Bedienposition zurückgelangt.
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Insbesondere ist es denkbar, dass die Aufnahme aufgrund der Federkraft von der eingezogenen Position wieder selbsttätig in die Bedienposition zurück bewegt wird, so dass der Bedienknopf zwar bei Ausüben der Druckkraft ausweicht, sich aber nach Aufheben der Druckkraft selbsttätig in Bedien- oder Normalposition zurückbewegt. Mit anderen Worten kann das Federelement bei Bewegung des Bedienknopfes in die eingezogene Position vorgespannt werden, so dass der Bedienknopf mittels der Federkraft des Federelements selbsttätig von der eingezogenen Position in die Bedienposition zurückkehrt.
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Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind mehrere, vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang der Aufnahme verteilt angeordnete Rast- und Gegenrastmittel vorgesehen.
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Insbesondere kann auf vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Rastmittel als Federelement und das wenigstens eine Gegenrastmittel als am Gehäuseteil, vorzugsweise federelastisch angeordnete oder angeformte Lasche ausgebildet ist.
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Unter einem Federelement ist im Allgemeinen ein federelastisches Element zu verstehen, beispielsweise kann das Federelement als Blattfeder ausgebildet sein, welche mit einem Endabschnitt in der Aufnahme gehalten ist. Auf diese Weise ist eine einfache Montage möglich.
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Es können insbesondere zwei Federelemente vorgesehen sein, welche sich diametral gegenüberstehen. Es ist auch denkbar, dass sich mehrere Paare Federelemente diametral gegenüberstehen. Auf diese Weise kann die federelastische Kraft der Federelemente variiert werden, je nachdem wie viele Federelemente angeordnet sind.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Lasche des Gehäuseteils einen Fortsatz auf, an dem das Federelement in der Bedienposition form- und/oder kraftschlüssig gehalten ist und bei Ausüben einer Druckkraft auf den Bedienknopf, bei welcher die Aufnahme in die zurückgezogene Position gelangt, unter Überwindung eines Übergangswiderstandes in die zurückgezogene Position gleitet.
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Diese Laschen am Gehäuseteil können über die an der Aufnahme angeordneten Federelemente den Drehsteller an einem Gehäuse halten, beispielsweise an einer Mittelkonsole eines Kraftfahrzeugs oder an einem Haushalts- oder Multimediagerät. Die Federelemente erfüllen zusammen mit den Laschen somit eine Doppelfunktion, indem sie zum einen als Halterung für den Drehsteller an dem Gehäuseteil dienen und zum anderen eine federelastische Wechselwirkung zwischen Aufnahme und Gehäuseteil gewährleisten, so dass der Bedienknopf gegenüber dem Gehäuseteil absenkbar, eintauchbar oder zurückgezogen ist, wenn eine Druckkraft auf den Bedienknopf einwirkt.
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Mit anderen Worten wird der Drehsteller mittels der Federelemente der Bedienvorrichtung getragen bzw. gehalten und gleichzeitig axial zu einer Mittelsachse des Drehstellers beweglich angeordnet, wodurch eine axiale Bewegung des Drehstellers ermöglicht wird. Der Drehsteller kann nach dem Betätigen, d.h. Drücken, oder nach Kraftbeaufschlagung, vorzugsweise selbsttätig, wieder in seine Ausgangslage zurückbewegt werden.
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Diese axiale Bewegung bei Ausüben einer Druckkraft und damit der Überführung des Bedienknopfes in die zurückgezogene bzw. abgesenkte Position findet unter Überwindung des Übergangswiderstandes statt. Durch Wahl des Betrages dieses Übergangswiderstands, beispielsweise durch Wahl der Art oder der Federkonstante, kann die Empfindlichkeit der axialen Bewegung bei Ausüben der Druckkraft eingestellt werden.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Fortsatz an der Lasche eine Schräge aufweist, auf welcher ein Schenkel des Federelements zwischen der Bedienposition und der zurückgezogenen Position gleitet. Auf diese Weise wird eine sichere Führung für das Federelement erreicht.
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Hierzu kann das Federelement einen Abschnitt aufweisen, welcher zu der Schräge korrespondiert, so dass die Aufnahme für den Bedienknopf in der Bedienposition form- und/oder kraftschlüssig an der Lasche des Gehäuseteils gehalten sein.
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Bei Ausüben der Druckkraft auf den Bedienknopf gleitet ein Schenkel des Federelements entlang der Schräge der Lasche bis die eingezogene bzw. abgesenkte Position erreicht ist.
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Das Federelement kann dabei weiter vorgespannt werden. Aufgrund dieser Vorspannung kann die Aufnahme mit dem Bedienknopf selbsttätig von der eingezogenen bzw. abgesenkten Position in die Bedienposition zurückgeführt werden. Dabei gleitet der Schenkel des Federelements entlang der Schräge der Lasche bis die Bedienposition erreicht ist.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Fortsatz wenigstens einen Anschlag auf, an welchem bzw. welchen das Federelement in zurückgezogener Position zur Anlage kommt.
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In dieser Position liegt beispielsweise ein abgewinkeltes Ende des Federelements an einem ersten Anschlag des Fortsatzes der Lasche an, so dass ein Weitergleiten des Federelements in der Schräge verhindert wird. Es ist alternativ auch denkbar, dass die Lasche einen anderen Anschlag aufweist, welcher zwischen einem Wandungsteil der Lasche und der an das Wandungsteil anschließenden Schräge des Fortsatzes gebildet sein kann.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Federelement als mit einer Kontur versehene Blattfeder ausgebildet mit einem Knickbereich zwischen zwei Abschnitten des Federelements, welche in zurückgezogener Position unter Ausknicken nach radial außen eine Vorspannung für die Rückstellung in die Bedienposition bei Aufhebung der Druckkraft auf den Bedienknopf aufweist.
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Auf diese Weise wird durch die Ausgestaltung des Federelements bzw. der Blattfeder die Bewegungsrichtung der Feder bei Absenken der Aufnahme für den Bedienknopf oder bei Rückstellung der Aufnahme vorgegeben. Insbesondere wird zusammen mit der an der Lasche ausgebildeten Schräge ist sichere und genaue Führung der Aufnahme gegenüber dem Gehäuseteil in axialer Richtung umgesetzt.
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Insbesondere ist durch den Knickbereich auf einfache Weise ermöglicht, dass ein Abschnitt des Federelements beim Gleiten auf der Schräge bei Verstellung der Aufnahme zwischen der Bedienposition und der zurückgezogenen Position in vorgegebener Weise um diesen Knickbereich schwenkt oder kippt, so dass er sicher auf der Schräge entlanggleitet.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Bedienknopf mittels eines Kreuzschlittens in der Drehebene des Bedienknopfes verschiebbar. Dieser Kreuzschlitten egalisiert alle Achsversätze. Dadurch ist ein enges Spaltmaß gewährleistet und es kommt nicht zu Verkanten und/oder Verklemmen der Bauteile.
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Der Kreuzschlitten kann zwei in der Drehebene des Bedienknopfes im Wesentlichen senkrecht zueinander verschiebbare Schlitten aufweisen. Der Bedienknopf ist an dem ersten Schlitten gehalten und der zweite Schlitten ist an einem ortsfest bezüglich der beiden Schlitten angeordneten Führungselement im Wesentlichen senkrecht zur Verschieberichtung X des ersten Schlittens verschiebbar entlang der Verschieberichtung Y geführt.
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Der Bedienknopf ist an dem ersten Schlitten gehalten, indem er in einer Aufnahme eingelegt bzw. aufgenommen ist. Der Bedienknopf kann mittels einer Rast- oder Clipsverbindung an dem ersten Schlitten gehalten sein.
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Der Kreuzschlitten ist in der Aufnahme des Drehstellers angeordnet. Beispielsweise kann diese Aufnahme in oder an einem Gehäuse des Drehstellers angeordnet sein. Durch die Ausgestaltung des Kreuzschlittens ist eine einfache Möglichkeit zum Ausgleich von Bauteiltoleranzen umgesetzt.
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Für eine besonders kompakte Bauweise des Drehstellers können wenigstens der erste Schlitten und/oder der zweite Schlitten im Wesentlichen scheibenförmig ausgestaltet sein.
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In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens ein Sensorelement zur kontaktlosen Detektion von Positionsparametern des Bedienknopfes vorgesehen, mit wenigstens einer Sensorfläche sowie wenigstens einem mit dem Bedienknopf drehfest verbundenen Detektionselement, welches mit der Sensorfläche zusammenwirkt.
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Es erfolgt also primär eine sensorbasierte Schaltung bzw. Regelung von Komponenten in Kraftfahrzeugen oder in Haushaltsgeräten oder Dergleichen. Im Gegensatz zu beispielsweise einer unbeweglichen Touchpad-Anordnung ist das Detektionselement gemäß der vorliegenden Erfindung relativ zur aktiven Sensorfläche beweglich angeordnet, wobei über die Bewegung des Detektionselements das funktionelle Zusammenwirken von Sensorelement und Detektionselement realisiert wird. Insbesondere kann dabei das Detektionselement im Wesentlichen parallel zur aktiven Sensoroberfläche beweglich angeordnet sein, es sind grundsätzlich aber auch andere Bewegungsrichtungen möglich. Aufgrund der sensorbasierten, beweglichen Ausführung des Betätigungselements kann dieses insbesondere mit geringem Bauvolumen und geringem mechanischen Aufwand unter Beibehaltung der gewohnten Haptik und Bedienung solcher Drehsteller realisiert werden. Als Positionsparameter können insbesondere die Position, Positionsveränderung oder auch die Beschleunigung des Detektionselements detektiert werden. Es werden dabei also die gewünschten Steuer- oder Regeleinstellungen als Positionsparameter des Detektionselements kodiert.
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Der Drehsteller, insbesondere der Bedienknopf kann auf seiner Oberseite ein Display aufweisen. Das Display kann als ein frei programmierbares LCD-(Liquid Crystal Display, Flüssigkeitsanzeige) oder TFT-(Thin Film Transistor, Dünnschichttransistor), OLED- oder Plasma- Display ausgebildet sein. Diese Anzeigen lassen sich flach ausführen, sind energiesparsam und können frei programmiert werden. Damit eignen sich diese Anzeigen insbesondere dann, wenn eine geringe Einbautiefe zur Verfügung steht, auf den elektrischen Energieverbrauch geachtet werden muss und das Anzeigebild flexibel sein soll. Auf dem Display kann ein Bedienmenü angezeigt werden, welches die Funktionen auflistet, die mit dem Bedienknopf beispielsweise durch Drehen desselben ausgewählt werden können.
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Dies ist sehr vorteilhaft, da der Benutzer insbesondere direkt im Zentrum des Drehstellers das Display im Blick hat. Dadurch kann er beim Drehen des Drehstellers die sich ändernde Anzeige des Displays beobachten und muss seinen Blick nicht abschweifen lassen, um zu verfolgen, welche Auswirkungen das Drehen des Bedienknopfes des Drehstellers auf die technische Einrichtung wie insbesondere ein Kraftfahrzeug hat. Der Benutzer kann auch ohne zu der Bedieneinrichtung hinzusehen den Bedienknopf drehen und diesen gegebenenfalls ohne Sichtkontakt bedienen und betätigen. Er hat aber jederzeit die Möglichkeit sich durch einen kurzen Blick zu vergewissern, in welcher Position sich der Bedienknopf gerade befindet bzw. was auf dem Display gerade dargestellt wird.
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Beispielsweise kann bei Einsatz in einem Kraftfahrzeug nach dem Startvorgang ein Startmenü („OFF- Infotainment-Zündung-Start“) ausgeblendet werden, da dieses ja nicht mehr benötigt wird, solange das Fahrzeug fährt. Auch ist es bei selbstfahrenden Fahrzeugen denkbar, dass die Anzeige für den GearShifter während dem „autonomen Fahren“ verschwindet oder die Gangschaltung usw. ausgeblendet wird. Beispielsweise könnte statt der Gangschaltung das Entertainment angezeigt werden oder andere Parameter, die für das Selbstfahren relevant sind, wie etwa Abstand, Ansprechverhalten der Sensoren oder Dergleichen.
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Das Display kann eine berührungssensitive Oberfläche aufweisen. Hierbei kann es sich um einen Touchscreen handeln, der eine Fläche mit einer Vielzahl verschiedener Bedienfelder aufweist, denen jeweils zumindest eine Steuerfunktion zugeordnet ist. Über den Touchscreen können zusätzliche Funktionen bedient werden.
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Auch kann alternativ oder zusätzlich zu einem Display mindestens ein farbiges Licht emittierendes Beleuchtungsmittel vorgesehen sein, wobei die Farbe des emittierten Lichts mittels einer Steuereinheit einstellbar ist. Der Drehsteller kann hinterleuchtet sein und/oder mit hinterleuchteten Markierungen oder Symbolen versehen sein. Es ist auch denkbar, im Inneren des Drehstellers Lichtleitelemente vorzusehen, welche das Licht von beispielsweise auf einer Leiterplatte angeordneten Lichtquellen zum Bedienknopf leiten. Die Farbe des Beleuchtungsmittels kann in Abhängigkeit von der Einstellung des Bedienknopfes durch eine Steuereinheit einstellbar sein.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann mit einem Minimum an Platzbedarf eine Vielzahl von Zuständen dargestellt werden. Durch die Farbe des emittierten Lichts erhält der Benutzer die Information über die Funktionen oder die Einstellungen des Drehstellers. Vorzugsweise ist die Farbe des emittierten Lichts des Beleuchtungsmittels kontinuierlich oder quasi-kontinuierlich veränderbar. Als Beleuchtungsmittel kommt insbesondere eine mehrfarbige Leuchtdiode zum Einsatz. Solche zwei- bzw. dreifarbige Leuchtdioden, bei denen durch Ansteuerung der Grundfarben, beispielsweise rot, gelb, blau bei dreifarbigen Leuchtdioden, mit unterschiedlicher Intensität eine Farbmischung des insgesamt von der Leuchtdiode emittierten Lichts erreicht wird, sind an sich bekannt. Somit können alle Farben oder ein Teilbereich des sichtbaren Spektrums realisiert werden.
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Auch ist es denkbar, dass das Gehäuse des Drehknopfes als Lichtleiter verwendet wird. Aus diesem Grund kann das Gehäuse aus transparentem Material gespritzt und von oben mit einer Wunschfarbe lackiert sein. Die zu beleuchtenden Elemente können freigelasert werden. Dies ist vorteilhaft, da keine zusätzlichen Lichtleiter verwendet werden müssen. Aus diesem Grund kann ein sehr flacher Aufbau des Drehstellers, d.h. eine geringe Bauhöhe, erreicht werden.
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Denkbar ist es ebenfalls, dass mittels Kamera die Farbe des Displays aufgezeichnet und dann über einen Controller die Farbe für die Ambientbeleuchtung auf exakt den gleichen Farbton eingestellt wird. Dies hätte den Vorteil, dass keine speziellen LEDs benötigt werden.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Drehsteller eine Oberflächenbeleuchtung, insbesondere eine Koronabeleuchtung aufweist. Durch Drehung des Bedienknopfes in eine bestimmte Position wird eine zugeordnete Funktion ausgewählt. Durch die Korona-Beleuchtung, die die Kontur des Bedienknopfes nachbildet und den Knopf umgibt, ist der Drehsteller auch bei Dunkelheit leicht auffindbar.
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Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
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Dabei zeigen zum Teil schematisch:
- 1 die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung in einer Vor-Montagestellung,
- 2 die Bedienvorrichtung in eingebautem Zustand in Bedienposition,
- 3 einen Ausschnitt der Bedienvorrichtung gemäß 2 mit Federelement und
- 4 eine weitere Darstellung der Bedienvorrichtung gemäß 3.
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Gleiche oder gleichwirkende Bauteile werden in den nachfolgend dargestellten Figuren der Zeichnung anhand einer Ausführungsform mit Bezugszeichen versehen, um die Lesbarkeit zu verbessern.
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Aus 1 und 2 geht eine Bedienvorrichtung 10 mit einem Drehsteller 1 hervor, insbesondere für Kraftfahrzeuge, Haushaltsgeräte oder dergleichen. 1 zeigt die Bedienvorrichtung 10 in einem Zustand der der Montage, 2 nach der Montage.
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Ein derartiger Drehsteller 1 kann auf vielfältigen technischen Gebieten eingesetzt werden, beispielsweise zur Bedienung von technischen Einrichtungen in Fahrzeugen oder industriellen Anlagen oder zur Bedienung von Haushaltsgeräten, wie Waschmaschinen, Küchengeräten, Radios, HiFi-Anlagen oder anderen Geräten.
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Der erfindungsgemäße Drehsteller 1 ist gemäß 2 in einem ortsfesten Gehäuseteil 11 aufgenommenen und weist einen um eine Drehachse Z zwischen unterschiedlichen Wählpositionen drehbaren Bedienknopf 2 auf, wobei den einzelnen Wählpositionen unterschiedliche Funktionen des Drehstellers 1 zugeordnet sind.
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Als Funktionalitäten kommen beispielsweise eine Navigationsassistenz in einem Kraftfahrzeug, eine Medienwiedergabe und Telefonie in Betracht. Jede dieser Funktionalitäten wird durch dafür vorgesehene Steuermodule bereitgestellt. Jedes Steuermodul lässt sich dabei mit einem Drehsteller 1 bedienen. Darüber hinaus sind derartige Drehsteller 1 nicht nur für Infotainment in Automobilen sondern auch als Drehsteller 1 bei Smart Devicen oder als Stellglied auf Geräten, beispielsweise Waschmaschinen, Kaffeeautomaten, Trocknern oder dergleichen einsetzbar.
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Der Drehsteller 1 kann auch als Drehschalter oder Dreh-/Drücksteller bezeichnet werden. Er erzeugt bei Drehen des Bedienknopfes 2 ein Stellsignal, so dass die durch die Wählposition des Bedienknopfes 2 ausgewählte Funktion des Drehstellers 1 ausgeführt wird.
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Wie aus 1 und 2 weiter hervorgeht, sind zwischen der Aufnahme 3 und dem Gehäuseteil 11 der Bedienvorrichtung 10 wenigstens ein Rast-20 und Gegenrastmittel 21 vorgesehen. Aufgrund dieser Rast- 20 und Gegenrastmittel 21 wird der Drehsteller 1 am Gehäuseteil 11 gehalten, wobei die Aufnahme 3 sowohl in der Bedienposition 7 als auch der zurückgezogenen Position über die Rast- 20 und Gegenrastmittel 21 an dem Gehäuseteil 11 gehalten ist.
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Bei Ausüben einer Druckkraft auf den Bedienknopf 2 ermöglichen die Rast-20 und Gegenrastmittel 21 unter elastischem Ausweichen eine Überführung der Aufnahme 3 für den Bedienknopf 2 von der Bedienposition 7 in eine zurückgezogene Position.
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Bei Aufheben der Druckkraft auf den Bedienknopf 2 bewirken die Rast- 20 und Gegenrastmittel 21 eine Rückstellung der Aufnahme 3 von der zurückgezogenen Position in die Bedienposition 7.
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Wie aus 1 und 2 weiter hervorgeht, kann der Bedienknopf 2 vom Bediener in der Bedienposition 7 ohne weiteres bedient werden. In der zurückgezogenen Position ist er zumindest teilweise in dem ortsfesten Gehäuseteil 11, beispielsweise einer Mittelkonsole eines Kraftfahrzeugs oder eines Haushaltsgeräts, eingezogen bzw. abgesenkt.
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Auf diese Weise wird zusätzlich zur Drehfunktion des Drehstellers 1 auch eine Druckfunktion ermöglicht, so dass der Drehsteller 1 auch als Druckknopf einsetzbar ist.
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Wie aus 2 weiter hervorgeht sind mehrere, vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang der Aufnahme 3 verteilt angeordnete Rast- 20 und Gegenrastmittel 21 vorgesehen.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das wenigstens eine Rastmittel 20 als Federelement 9, insbesondere als Blattfeder, und das wenigstens eine Gegenrastmittel 21 als am Gehäuseteil 11, vorzugsweise federelastisch angeordnete oder angeformte Lasche 12 ausgebildet. Unter einem Federelement 9 ist im Allgemeinen ein federelastisches Element zu verstehen, beispielsweise kann das Federelement 9 als Blattfeder ausgebildet sein, welche in einer Federaufnahme der Aufnahme 3 angeordnet ist.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Aufnahme 3 nach Aufheben der Druckkraft aufgrund des weiter vorgespannten Federelements 9 von der zurückgezogenen Position wieder selbsttätig in die Bedienposition 7 zurück bewegt, so dass der Bedienknopf 2 zwar bei Ausüben der Druckkraft ausweicht, sich aber nach Aufheben der Druckkraft selbsttätig in Bedien- oder Normalposition 7 zurückbewegt. Mit anderen Worten kann das Federelement 9 bei Bewegung des Bedienknopfes 2 in die eingezogene Position vorgespannt werden, so dass der Bedienknopf 2 mittels der Federkraft des Federelements 9 selbsttätig von der eingezogenen Position in die Bedienposition 7 zurückkehrt.
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Aufgrund der Rast- 20 und Gegenrastmittel 21 der Bedienvorrichtung 10 wird der Drehsteller 1 in dem Gehäuseteil 11 getragen bzw. gehalten und ist gleichzeitig axial zu einer Mittelsachse des Drehstellers 1 beweglich angeordnet, wodurch eine axiale Bewegung des Drehstellers 1 ermöglicht wird. Der Drehsteller 1 kann nach dem Betätigen, d.h. Drücken, oder nach Kraftbeaufschlagung selbsttätig wieder von der zurückgesenkten Position in seine Ausgangslage, d.h. die Bedienposition 7 zurückbewegt werden. 2 und die Detailansichten gemäß 3 und 4 zeigen die Bedienposition 7 des Drehstellers 1.
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Gemäß 1 und 2 sind zwei Federelemente 9 vorgesehen, welche sich diametral gegenüberstehen. Es ist auch denkbar, dass sich mehrere Paare Federelemente 9 diametral gegenüberstehen.
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Die Lasche 12 des Gehäuseteils 11 weist einen Fortsatz 13 auf, an dem das Federelement 9 in der Bedienposition 7 form- und/oder kraftschlüssig gehalten ist. Bei Ausüben einer Druckkraft auf den Bedienknopf 2, bei welcher die Aufnahme 3 in die zurückgezogene Position gelangt, gleitet das Federelement 9 unter Überwindung eines Übergangswiderstandes in die zurückgezogene Position.
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Diese axiale Bewegung bei Ausüben einer Druckkraft und damit der Überführung des Bedienknopfes 2 in die zurückgezogene bzw. abgesenkte Position findet unter Überwindung des Übergangswiderstandes statt. Durch Wahl des Betrages dieses Übergangswiderstands, beispielsweise durch Wahl der Art oder der Federkonstante, kann die Empfindlichkeit der axialen Bewegung bei Ausüben der Druckkraft eingestellt werden.
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Diese Laschen 12 am Gehäuseteil 11 können über die an der Aufnahme 3 angeordneten Federelemente 9 den Drehsteller 1 an einem Gehäuse halten, beispielsweise an einer Mittelkonsole eines Kraftfahrzeugs oder an einem Haushalts- oder Multimediagerät.
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Die Federelemente 9 erfüllen zusammen mit den Laschen 12 somit eine Doppelfunktion, indem sie zum einen als Halterung für den Drehsteller 1 an einem Gehäuseteil 11 dienen und zum anderen eine federelastische Wechselwirkung zwischen Aufnahme 3 und Gehäuseteil 11 gewährleisten, so dass der Bedienknopf 2 gegenüber dem Gehäuseteil 11 absenkbar bzw. eintauchbar oder zurückziehbar ist, wenn eine Druckkraft auf den Bedienknopf 2 einwirkt.
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3 verdeutlicht, dass der Fortsatz 13 an der Lasche 12 eine Schräge 14 aufweist, auf welcher ein Schenkel 19 des Federelements 9 zwischen der Bedienposition 7 und der zurückgezogenen Position gleitet. Bei Ausüben der Druckkraft auf den Bedienknopf 2 gleitet ein Schenkel 19 des Federelements 9 entlang der Schräge 14 der Lasche 12 bis die eingezogene bzw. abgesenkte Position erreicht ist.
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Der Fortsatz 13 weist wenigstens einen Anschlag 22, 24 auf, an welchem bzw. welchen das Federelement 9 in zurückgezogener Position zur Anlage kommt. In dieser Position liegt ein abgewinkeltes Ende 23 des Federelements 9 an einem ersten Anschlag 22 des Fortsatzes 13 der Lasche 12 an, so dass ein Weitergleiten des Federelements 9 in der Schräge 14 verhindert wird. Es ist alternativ auch denkbar, dass die Lasche 12 einen anderen Anschlag 24 aufweist, welcher zwischen einem Wandungsteil der Lasche 12 und der an das Wandungsteil anschließenden Schräge 14 des Fortsatzes 13 gebildet sein kann.
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Aus den 3 und 4 geht weiter hervor, dass das Federelement 9 als Blattfeder ausgebildet ist, welche mit einem Endabschnitt in der Aufnahme 3 gehalten ist.
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Das als Blattfeder ausgebildete Federelement 9 ist mit einer Kontur versehen und weist einen Knickbereich 25 zwischen zwei Abschnitten 26, 27 auf, welche in zurückgezogener Position unter Ausknicken nach radial außen eine Vorspannung für die Rückstellung in die Bedienposition bei Aufhebung der Druckkraft auf den Bedienknopf 2 aufweist.
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Der Drehsteller 1, insbesondere der Bedienknopf 2 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Display 16 auf und es kann auch eine berührungssensitive Oberfläche am Display 16 vorgesehen sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Drehsteller
- 2
- Bedienknopf
- 3
- Aufnahme
- 7
- Bedienposition
- 9
- Federelement
- 10
- Bedienvorrichtung
- 11
- ortsfestes Gehäuseteil
- 12
- Lasche am Gehäuseteil
- 13
- Fortsatz an der Lasche
- 14
- Schräge am Fortsatz
- 15
- Abschnitt des Federelements
- 16
- Display
- 19
- Schenkel des Federelements
- 20
- Rastmittel
- 21
- Gegenrastmittel
- 22
- Anschlag am Fortsatzes
- 23
- abgewinkeltes Ende des Federelements
- 24
- Anschlag am Fortsatz
- 25
- Knickbereich
- 26
- Abschnitt Blattfeder
- 27
- Abschnitt Blattfeder
- Z
- Drehachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2063444 A1 [0007]
- EP 2946703 A1 [0008]
- DE 102009023138 A1 [0009]
- DE 10342666 [0010]
- DE 102009052928 A1 [0011]
- DE 102005001560 A1 [0012]
- DE 102006036636 A1 [0013]
