JP4050276B2 - 家庭用電気機器に用いられる操作ユニット - Google Patents

Description

本発明は、家庭用電気機器に用いられる、運転機能および運転パラメータを調整するための操作ユニットであって、操作面に保持された操作つまみが設けられており、該操作つまみが、１つの運転機能を選択する、たとえば１つの調理箇所を選択するために出発位置から選択位置に移動可能であり、運転パラメータ、たとえば加熱段階を調整するためにつまみ軸線を中心として回動可能である形式のものに関する。

冒頭で述べた形式の、家庭用電気機器に用いられる操作ユニットは、ヨーロッパ特許出願公開第０９６２７０７号明細書に記載されている。操作面に保持された操作つまみは、運転機能を調整する、たとえば電気レンジの規定された１つの調理箇所を選択するために働き、この目的のために、出発位置から選択位置にずらす（移動させる）ことができるかもしくは旋回させることができる。さらに、１つの運転パラメータ、たとえば加熱段階を調整するためには、操作つまみがつまみ軸線を中心として回動させられ得る。冒頭で述べた形式のこの操作ユニットの構成は、閉鎖された操作面を提案している。この操作面には、操作つまみが取外し可能に磁力によって保持されている。この場合、最大限に許容可能な移動量は、操作面の滑子案内部に係合しかつ操作つまみの、そこに沿って滑動する案内ピンによって設定されている。

本発明の課題は、請求項１の上位概念部に記載した操作ユニットを改良して、容易な操作可能性ならびに簡単に形成されかつ機能改善された、家庭用機器とのカップリングが得られるようにすることにある。

本発明によれば、この課題は、請求項１の上位概念部に記載した操作ユニットにおいて、操作つまみをプレートの領域に磁気的に保持するために、定置に配置された複数の磁石を備えた磁石装置が設けられており、該磁石装置が、操作つまみの少なくとも１つの永久磁石および／または強磁性のエレメントに磁気的な引付け力を加えるようになっていて、操作つまみの回動・移動運動を可能にするようになっていることによって解決される。このような本発明による操作ユニットによって、家庭用電気機器の簡単なかつ明瞭な操作が可能とされている。したがって、出発位置から選択位置への操作つまみの移動によって、たとえば電気レンジの特定の１つの調理箇所の選択にある運転機能を選択することができる。操作つまみを慣用の形式で回動させることによって、予め選択された運転機能の１つの運転パラメータに影響を与えることができる。つまみ軸線を中心とした操作つまみの回動によって、たとえば予め選択された調理箇所の加熱段階に影響を与えることができる。操作つまみは第１の操作ステップ（運転機能の選択）から第２の操作ステップ（選択された運転機能の運転パラメータの調整）にまで不変に使用者の手の中にとどまっている。握り変えまたは操作ユニットの付加エレメントの操作は不要となる。さらに、各操作ステップには、操作つまみの固有の特徴的な運動モードが対応している。操作面と操作つまみとの、協働する永久磁石によって、操作つまみをプレートによって引き付けることができ、プレートに対してほぼ任意に移動させることができ、かつ／または回動させることができる。このプレートは完全に平らに形成することができ、こうして、付着した汚れから最適に掃除することができる。操作つまみの全ての可能な移動・回動運動は専ら、協働する磁気的なエレメントの構成によって規定される。

それぞれ１つの選択位置における当接位置は、本発明の構成によれば、光学的なかつ／または音響的な信号によって表示され得る。こうして、操作つまみが選択位置に位置していて、この選択位置を越えてもはや移動させられないようになってることが使用者に表示される。安全機能は、たとえば、予め選択された運転機能が操作つまみの外れ時にまたは当接位置を越える過度なずらし時に遮断されることにあってよい。

操作つまみの移動・回動運動の走査および検出は、自体公知の形式で誘導的、光学的または磁気的な方法で行うことができる。これらの走査法は、場合によって互いに組み合わされてもよい。

本発明の第１の構成では、操作つまみが、各選択位置から自動的に出発位置に滑り戻るようになっている。択一的な構成は、操作つまみが各選択位置にとどまっているかまたはただ１つの選択位置にしかとどまっておらず、この選択位置から押し戻しによって出発位置にもたらされなければならないことにあってよい。この択一的な構成は、それぞれ互いに関連する磁気的なエレメントの適切な構成および配置形式によって実現することができる。

有利には、プレートの領域に１つの中心磁石と、設定された間隔を置いて中心磁石を中心としてそれぞれ均一に環状にまとめられた複数の環列磁石とが設けられている。各環列磁石は、操作つまみをずらすことができる１つの可能な選択位置を規定している。既存の４つの運転機能、たとえば電気レンジの４つの調理箇所では、少なくとも４つの異なる選択位置が必要となる。しかし、本発明の有利な改良形では、付加機能によって確保されている付加的な選択位置を設けることができる。したがって、たとえば１つの電気レンジでは、４つの調理箇所を選択しならびに付加機能を制御するための６つの選択位置を設けることができる。このような付加機能は、たとえばタイマ制御、中心のゾーン追加切換またはこれに類するものであってよい。このような６つの選択位置が設けられている場合には、相応して、中心磁石を中心としてまとめられた６つの環列磁石が必要となる。

本発明の構成は、操作つまみの下側に保持磁石と、少なくとも３つのアームを備えた強磁性のディスクとを設けている。有利には、たとえば軟鉄から成る極スパイダとして形成されていてよい強磁性のディスクは、操作面内にもしくは操作面に設けられた環列磁石の数と同数のアームを有している。軟鉄から成る極スパイダは、保持磁石の下側と逆の極性付けでのアームの磁化を生ぜしめる。こうして、環列磁石がどのように位置決めされているのかに応じて、相応の環列磁石に対するアームの位置決めが反発または引付けを生ぜしめることができる。有利には、環列磁石は操作面の中心磁石と同じ極性付けで配置されている。こうして、操作つまみがその保持磁石で１つの環列磁石上にずらされ、この場合、磁気的な引付けの影響を受ける。軟鉄から成る極スパイダは、有利には、操作つまみの下側と逆の極性付けを有しているので、操作つまみの回動時に係止が生ぜしめられる。この係止は、極スパイダのアームが環列磁石もしくは中心磁石の上方を擦過する場合の反発力によって生ぜしめられる。

２つまたは３つの運転機能を制御するためには、選択的にそれぞれ１つの操作つまみが設けられていてよい。これに相応して、この操作つまみは２つまたは３つの選択位置を有している。また、１つの操作つまみが複数の選択位置、たとえば６つまたは８つの選択位置を有していてもよく、これによって、電気機器の包括的な制御のために、１つの操作つまみで十分となり得る。

中心磁石の外周面から所定の間隔を置いて作動範囲が設けられていると特に有利である。この作動範囲には、操作つまみが運転機能の選択のためにずらされなければならない。作動範囲に対する間隔は、操作つまみがその出発位置での回動運動時に不本意に選択位置に移動させられることを阻止している。したがって、不本意に１つの選択位置を選択することなしに、出発位置での操作つまみのある程度の偏心的な回動運動が可能とされている。作動範囲と中心磁石との間の少なくとも５ｍｍの間隔が特に有利であると分かった。

さらに、作動範囲の外側の仕切り部が、中心磁石の周面から最大約１５ｍｍの間隔を置いて配置されていると有利である。これによって、作動範囲から出発位置への操作つまみの戻しを助成するために、中心磁石のまだ十分に大きな磁気的な戻し力が保証されている。さらに、これに基づき、使用者に対して、操作つまみの短いひいては快適な変位ストローク長さが得られる。同時に家庭用機器における全操作ユニットのスペース需要が十分に減少させられている。さらに、作動範囲の面状の構成は、操作つまみの所定の移動運動の確実な検出を保証している。このことは、特に操作つまみの、時間インターバルでしか行われない誘導的なかつ／または光学的な走査時に重要である。

安全技術的に有利には、操作つまみが、設定された時間インターバルの経過後に再び出発位置に戻される場合にしか、１つの運転機能の、操作つまみによって行われた選択を検出することができない。これに当てはまらない場合には、選択過程の妨害から生ぜしめられ得る。時間インターバルは、有利には２〜５秒の間に設定されている。

以下に、本発明による操作ユニットの実施例を調理範囲の例につき説明する。

図１には、操作つまみ１０の形の操作ユニットが配置された調理範囲２の斜視図が示してある。この調理範囲２はガラスセラミックスプレート４を有している。このガラスセラミックスプレート４はフロント側においてプレート切子面６で終わっている。ガラスセラミックスプレート４には、図示の実施例では、自体公知の形式で加熱可能な４つの調理箇所８が設けられている。これらの調理箇所８は模様によって相応にマーキングされていてよい。フロント側のプレート切子面６またはガラスセラミックスプレート４の表面には、１つまたはそれ以上の表示エレメント（図示せず）が設けられていてよい。この表示エレメントは、選択された運転機能もしくは運転パラメータを表示する。プレート切子面６の近くのガラスセラミックスプレート４の中間手前の領域には、操作つまみ１０が配置されている。この操作つまみ１０はつまみ軸線１２を中心として回動させることができ、規定された種々異なる方向に中心の出発位置から選択位置に移動させることができる。

図２には、操作つまみ１０が取り付けられたガラスセラミックスプレート４の概略的な断面図が示してある。操作つまみ１０は磁力によってガラスセラミックスプレート４に保持されていて、このガラスセラミックスプレート４の表面に対して平行に移動させることができるかもしくは操作つまみ１０のつまみ軸線１２を中心として回動させることができる。本発明によれば、種々異なる選択位置への操作つまみ１０の移動運動と、つまみ軸線１２を中心とした可能な回動運動とは、専ら永久磁石もしくは１つまたはそれ以上の磁気的なエレメントを操作つまみ１０に配置することによって規定されている。ガラスセラミックスプレート４の下側には中心磁石２４が配置されている。この中心磁石２４を中心として、規定された間隔を置いて複数の環列磁石２６がまとめられている。中心磁石２４は環列磁石２６よりも強い磁化を有している。このことは、異なるサイズによって示してある。操作つまみ１０のつまみ下側１６には中心に保持磁石１４が設けられている。この保持磁石１４は、中心磁石２４に対する逆の極性付けと、有利には、中心磁石２４とほぼ同じサイズとを有している。保持磁石１４の、つまみ下側１６と反対の上側から出発して、外方に向けられたアーム２２を備えた星形のディスクの形の極スパイダ１８が設けられている。この極スパイダ１８は、有利には軟鉄から成っていて、これによって、保持磁石１４の上側と同じ極性付けを有している。環列磁石２６は、有利には、中心磁石２４と同じ極性付け方向で組み付けられているので、極スパイダ１８のアーム２２と環列磁石２６の上側との間には、その都度反発する磁気的な力が存在している。

家庭用電気機器の、提供された運転機能を選択するための操作つまみ１０の移動運動の検出と、提供された運転パラメータを選択するための操作つまみ１０の回動運動の検出とは、たとえば誘導的なかつ／または光学的な走査によって公知の形式で行うことができる。この走査法によって、その都度精確な非接触式の信号伝送ひいては家庭用電気機器の確実な操作が可能となる。

図３には、ガラスセラミックスプレート４の表面から持ち上げられた操作つまみ１０の概略的な分解図が示してある。この斜視図には、ガラスセラミックスプレート４の下方の永久磁石のまとまりと、操作つまみ１０の磁気的なエレメントの配置形式とを良好に認めることができる。図示の実施例では、それぞれ均一に同じ間隔を置いて中心磁石２４を中心としてまとめられた６つの環列磁石２６が設けられている。これらの環列磁石２６のＮ極Ｎは操作つまみ１０に向かって上方に向けられており、Ｓ極Ｓは逆の方向に向けられている。中心磁石２４は、上向きのＮ極Ｎと同じ極性付けを有している。操作つまみ１０の保持磁石１４のＳ極Ｓはつまみ下側１６に向けられていて、したがって、中心磁石２４によって引き付けられる。中心領域２０によって保持磁石１４のＮ極Ｎに載置しかつ極スパイダ１８の、側方下向きに引き延ばされたアーム２２は、保持磁石１４の上側と同様に調整された極性付けを有していて、したがって、環列磁石２６によってその都度反発される。したがって、アーム２２と環列磁石２６との間のこの反発作用は、つまみ軸線１２を中心として回動させられる操作つまみ１０の幾つかの係止位置を生ぜしめる。図示の実施例では、このことは６つの係止段である。操作つまみ１０は選択的にその保持磁石１４で１つの環状磁石２６の上方にずらすことができ、これによって、６つの選択位置の１つに位置している。環列磁石２６と中心磁石２４との間の選択された間隔に応じて、操作つまみ１０は解放後に自動的にその出発位置に滑り戻る。この出発位置では、保持磁石１４と中心磁石２４とが合同に重なり合って位置している。中心磁石２４と環列磁石２６との間の間隔が十分に大きく選択されている場合には、中心磁石２４から保持磁石１４に加えられる磁気的な力が弱くなり、これによって、操作つまみ１０が、その選択された選択位置にとどまり、出発位置に押し戻されなければならない。

図４および図５には、操作面の磁石２４，２６に対して相対的な極スパイダ１８の配置形式が概略図で示してある。この場合、極スパイダ１８はその中心領域２０でそれぞれ６つの環列磁石２６の一番上側の環列磁石の上方に位置している。中心領域２０の下方には保持磁石１４が配置されている。図４には、隣り合った一番上側の両環列磁石２６と、極スパイダ１８のアーム２２との間の反発する磁気的な力の状況が示してある。図５には、操作つまみ１０の休止位置が示してある。この操作つまみ１０では、極スパイダ１８のアーム２２が、操作面の、それぞれ隣り合った環列磁石２６の間の中間室に位置している。一般的な変位量は３〜２０ｍｍの間にあってよい。

図５には、破線で作動範囲３２が示してある。この作動範囲３２の内部には、６つの環列磁石２６が配置されている。環状の作動範囲３２の内側の第１の仕切り部３３は、５ｍｍの間隔ａ１を置いて中心磁石２４を中心として同心的に延びている。環列磁石２６に対応配置された１つの選択位置３０を選択するためには、操作つまみ１０が作動範囲３２にずらされなければならない。間隔ａ１は、出発位置への操作つまみ１０の偏心的な回動運動が、環列磁石２６に対する操作つまみ１０の不本意な変位を生ぜしめないように寸法設定されている。作動範囲３２の外側の第２の仕切り部３４は、図５によれば、内側の仕切り部３３を中心として同心的に延びていて、１５ｍｍの間隔ａ２を介して半径方向で中心磁石２４の外周面から間隔を置いて配置されている。操作つまみ１０が作動範囲３２の第１の仕切り部３３と第２の仕切り部３４との間に位置している場合、出発位置２８への操作つまみ１０の戻しを助成するために、中心磁石２４の磁気的な戻し力はまだ十分に大きい。

安全技術的な理由から、図５の実施例によれば、操作つまみの全選択過程が２秒よりも長く持続してはならない。この時間インターバルを超過した場合には、運転機能の選択、たとえば１つの調理箇所８の選択が検出されない。

変位過程の間、図６および図７に示したように、規定された変位幅における信号装置３１による光学的なかつ／または音響的な肯定応答が有利である。この肯定応答は、操作つまみをもはや変位させず、この操作つまみをこの位置に残すかまたは操作つまみをその中心位置に自動的に磁気的な戻し力によって滑り戻させることを使用者に要求する。光学的な肯定応答では、有利には、環状の発光セグメント３１が、規定された変位幅および変位方向で光学的なストッパとして使用される。発光セグメントは、有利には、操作つまみの縁部が、規定された変位幅にちょうど到達した瞬間に発光する。この場合、ガラスセラミックスカバーの下方の光マークは、この光マークをカバーすることなしに、ちょうど操作つまみの縁部によって到達される。補助的には、この瞬間に短い信号音を使用することができる。独占的に設けられた音響的な肯定応答では、同じ機能性が光マークなしに満たされる。両肯定応答形式は、たとえば主変位方向を従属の変位方向と区別するために組み合わせて使用することもできる。本発明の有利な構成では、光マーキングが調理箇所を選択するために使用され、別の調理箇所が選択されるまで発光する。次いで、中心位置での操作つまみの回動によって、選択されかつ表示された調理箇所の調理段階を調整することができ、常に前記変位なしに直接変化させることができる。

操作ユニットを操作するためには、回動つまみが、たとえば上方から見た図６によれば、中心の出発位置２８から６つの異なる選択位置３０にずらされ得る。その後、これらの選択位置３０で操作つまみがその都度回動させられ得る。したがって、１つの調理箇所８の加熱段階を減少させるためには、操作つまみが相応の選択位置３０にずらされ、反時計回り方向への回動によって回動させられ得る。中心磁石と環列磁石との間の十分な間隔に基づき、操作つまみは、その都度選択された選択位置３０にとどまり、そこで回動させられ得る。

図７によれば、操作つまみの操作は択一的に以下のように行うことができる。運転機能、すなわち、所望される調理箇所８を選択するためには、操作つまみが使用者によって中心の出発位置２８から相応の選択位置３０にずらされる。１つの調理箇所８の選択が行われた後、使用者が操作つまみを再び中心の出発位置２８に戻す。次いで、運転パラメータ、すなわち、選択された調理箇所８の加熱段階の調整が、中心の出発位置２８での操作つまみの回動によって行われる。付加的または択一的には、たとえば選択された１つの調理箇所８の加熱段階の段階的な増加または減少が、操作つまみを出発位置２８から相応の選択位置３０に繰返しずらすことによって行われることが提案されていてもよい。

図示の両構成では、たとえば独立したメインスイッチを実現するために、操作つまみの本発明による機能性と、付加的な接触センサとを結び付けることが可能である。仮に操作つまみが運転の間に外れると、所定の警告段階後に全ての調理箇所が遮断され、これによって、メインスイッチに一方的に影響が与えられるようになっている。この警告は音響的にかつ／または光学的に行うことができる。両構成では、さらなる機能、たとえばゾーン追加切換を、同一の方向への複数回の変位によって、いわゆる「トグルモード」でも確保することができる。

操作ユニットの本発明による配置形式の主要な利点は、中心の操作つまみが容易に掃除可能であると共に取外し可能であり、こうして、完全に平らなガラスセラミックスプレートの掃除も可能となることにある。さらに、このガラスセラミックスプレートは貫通部または段部を有していない。印刷部と、近くにまとめられた発光マーキング部とを備えた全操作領域は、極めて小さくひいてはスペースを節約して形成することができる。この操作領域は、欠点、たとえば不可避の指紋ならびに場合によって熱いガラスセラミックス表面への接触時の熱影響と無関係に、接触制御部を備えた調理窪みと同様に掃除しやすい。

操作ユニットを備えた調理範囲の斜視図である。

操作ユニットの操作つまみの概略的な断面図である。

操作面と操作つまみとの、協働する磁気的なエレメントを示すための本発明による操作ユニットの分解図である。

操作面と操作つまみとの、協働する磁気的なエレメントの概略図である。

操作面と操作つまみとの、協働する磁気的なエレメントの概略図である。

操作ユニットの種々異なる操作形式の原理図である。

操作ユニットの種々異なる操作形式の原理図である。

符号の説明

２ 調理範囲、 ４ ガラスセラミックスプレート、 ６ プレート切子面、 ８ 調理箇所、 １０ 操作つまみ、 １２ つまみ軸線、 １４ 保持磁石、 １６ つまみ下側、 １８ 極スパイダ、 ２０ 中心領域、 ２２ アーム、 ２４ 中心磁石、 ２６ 環列磁石、 ２８ 出発位置、 ３０ 選択位置、 ３１ 信号装置、 ３２ 作動範囲、 ３３ 仕切り部、 ３４ 仕切り部、 Ｎ Ｎ極、 Ｓ Ｓ極

Claims (18)

1. 家庭用電気機器に用いられる、運転機能および運転パラメータを調整するための操作ユニットであって、プレート（４）に磁気的に保持された少なくとも１つの操作つまみ（１０）が設けられており、該操作つまみ（１０）が、１つの運転機能を選択するために出発位置（２８）から選択位置（３０）にずらされるようになっていて、運転パラメータを調整するために出発位置（２８）でつまみ軸線（１２）を中心として回動可能である形式のものにおいて、操作つまみ（１０）をプレート（４）の領域に磁気的に保持するために、定置に配置された複数の磁石（２４，２６）を備えた磁石装置が設けられており、該磁石装置が、操作つまみ（１０）の少なくとも１つの永久磁石（１４）および／または強磁性のエレメント（１８）に磁気的な引付け力を加えるようになっていて、操作つまみ（１０）の回動・移動運動を可能にするようになっていることを特徴する、家庭用電気機器に用いられる、運転機能および運転パラメータを調整するための操作ユニット。
2. 光学的なかつ／または音響的な信号装置（３１）が、操作つまみ（１０）の選択位置（３０）を表示するようになっている、請求項１記載の操作ユニット。
3. 操作つまみ（１０）が、選択位置（３０）から自動的に出発位置（２８）に滑り戻るために設計されている、請求項１または２記載の操作ユニット。
4. 操作つまみ（１０）が、選択位置（３０）から押戻しによって出発位置（２８）にもたらされるために設計されている、請求項１または２記載の操作ユニット。
5. 磁石装置の、定置に配置された磁石（２４，２６）が、中心磁石（２４）と、それぞれ該中心磁石（２４）を中心として分配された幾つかの、特に少なくとも３つの環列磁石（２６）とを有している、請求項１から４までのいずれか１項記載の操作ユニット。
6. 操作つまみ（１０）が、保持磁石（１４）と、少なくとも３つのアーム（２２）を備えた強磁性のディスク（１８）とを操作つまみ（１０）の下側（１６）に有している、請求項１から５までのいずれか１項記載の操作ユニット。
7. 強磁性のディスクが、軟鉄から成る極スパイダ（１８）として形成されている、請求項６記載の操作ユニット。
8. 極スパイダ（１８）のアーム（２２）の数および配置形式が、環列磁石（２６）の数に相当している、請求項６または７記載の操作ユニット。
9. 磁気的な引付け力を加えるために、中心磁石（２４）もしくは環列磁石（２６）が、操作つまみ（１０）の保持磁石（１４）に対極で向かい合って位置している、請求項６から８までのいずれか１項記載の操作ユニット。
10. 反発作用する磁力を発生させるために、強磁性の極スパイダもしくはディスク（１８）のアーム（２２）が、環列磁石（２６）もしくは中心磁石（２４）に同極で向かい合って位置している、請求項６から９までのいずれか１項記載の操作ユニット。
11. 操作つまみ（１０）が、少なくとも２つの運転機能を調整するために設計されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の操作ユニット。
12. プレート（４）に沿って中心磁石（２４）の周面から間隔を置いて、選択された運転機能（８）を作動させるための作動範囲（３２）が設けられている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の操作ユニット。
13. 作動範囲（３２）が、中心磁石（２４）に対して隣り合った第１の仕切り部（３３）と、中心磁石（２４）に対して十分に間隔を置いて配置された第２の仕切り部（３４）とによって仕切られている、請求項１２記載の操作ユニット。
14. 作動範囲（３２）の第１の仕切り部（３３）が、少なくとも５ｍｍの間隔（ａ１）を介して中心磁石（２４）の周面から離れている、請求項１３記載の操作ユニット。
15. 作動範囲（３２）の第２の仕切り部（３４）が、最大１５ｍｍの間隔（ａ２）を介して中心磁石（２４）の周面から離れている、請求項１３または１４記載の操作ユニット。
16. 操作つまみ（１０）が、設定された時間インターバル後に再び出発位置（２８）に戻されている場合にしか、操作つまみ（１０）による運転機能（８）の選択が検出されていない、請求項１から１５までのいずれか１項記載の操作ユニット。
17. 設定された時間インターバルが、２〜５秒の間にある、請求項１６記載の操作ユニット。
18. 環列磁石（２６）が、中心磁石（２４）の周面を取り囲んで均一に分配されている、請求項５から１７までのいずれか１項記載の操作ユニット。

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