JP4439524B2 - 操作部品 - Google Patents

Description

この発明は、特に、中央操作ユニット内における操作部品に関する。

非特許文献１により、この種の操作部品が知られており、その部品は、平面内で、回転及び叩く以外に、傾斜又はシフトさせることができる。

この周知の実施形態では、特に、操作ボタン又は作動ボタンを傾斜又はシフトすることは、ボタンを、従って機能の選択を、規定されていない位置に誘導してしまう場合が有る。

有利には、平坦に実現されたジョイスティック状の作動部品は、公開されていない特許文献１に開示されている。この作動部品は、作動ボタンを四つの異なる接触位置に持って行く、或いは押下することができ、その際、それぞれ一つの接触操作だけが実現される形で考案されている。この作動部品で使用されている接触マットは、基板上に留めることが可能であり、４層の接触マットとして実現されている。この接触マットは、シンボルを作動ボタン上に確実に照明するために、ＬＥＤに対する接触の中心において、間を空けて置かれている。
ドイツ特許出願明細書第１０１５２９７８．３号 ドイツ特許出願明細書第１０３４２３３５．４号 ドイツ特許出願明細書第１０３４２３２５．７号 "Mensch-Machine-Interface", Proseminar Software fuer Automobilsteuergeraet, Referent Gary Weissenbacher, Seiten 7 bis 10

この発明の課題は、特に、操作部品内における傾斜駆動部又はシフト駆動部の機能選択を一義的に規定するための構成を提示することである。

この課題は、請求項１にもとづき、操作部品に磁気クランプ機構を組み込むことによって解決され、それによって、「傾斜駆動部」の機能を、一義的な位置に設定して、規定されていない中間位置を選択することができないようにするものである。基本的な連結機構は、有利には、傾斜用コアと永久磁石によって実現される。操作している間、例えば、アナログ式オプトアイソレーターによって、傾斜角を測定して、有利な実施形態では、追加の電磁石を用いて、予めプログラムで設定した傾斜ラインに適合させることができる。この電磁石は、永久磁石と組み合わせる、例えば、永久磁石を内側に、電磁石をその周りに置くことができる。

この発明の改善構成では、この操作部品は、同じく叩く、押す、回転させるなどの別の機能を備える。特に、押す機能は、光学的なデジタル方式で、光学的なアナログ方式で、磁気的に、或いは機械的に評価することができる。

実施例にもとづき、図面を用いて、この発明を詳しく説明する。

図１には、回転ボタンの軸３を介して、回転しないシリンダー４内に導入された作動ボタン２を備えた操作部品１が図示されている。

「回転」機能に関して、エンコーダー軸には、少なくとも一つの光学ミラー５が配備されおり、少なくとも一つの基板７には、ＬＥＤ６が組み込まれている。作動ボタン２と機能的に接続される形で、磁気的な手段８、例えば、八角形のスチールコア８．１（八面体）又は八つの互いに繋がった切子面（１．５°）から成る磁気構造物８．２（図１ａ）が、それに対応する磁石９、ここでは永久磁石とともに配備されている。この磁気的な手段８は、ダンパー部品１３上に軸支することができる。完全な作動ボタン２（図２ｂ参照）は、中央の永久磁石９によって、有利には中心に保持されている。スチールコア８．１は、例えば、固く、シリンダー７に押し付けられている。基板７は、その領域に、有利には凹部又は穴を有する。

図２ａと２ｂは、「シフト」（「傾斜」）機能を図示している。

そこでは、力Ｂが、作動ボタン２に加わり、このボタンを所望の方向にシフトさせようとしている。傾斜によって、作用する力の急激な上昇が生じて、その後低下し、そしてストッパーのところで、図示していないシリンダー４上に取り付けられたゴムリング又は同等のものによって、再び上昇する。この傾斜は、中央の回転中心に沿って起こるのではなく、八角形のスチールコア８．１の縁に沿って推移する。この場合、回転ボタンの軸３は、傾斜によって持ち上げられる。そのことによって、中央の回転中心に関して、作動ボタン２の理論的に垂直な相対的な動きが低減される。スチールコア８．１の八角形の形状は、一方では、主要な八つの方向に優先的に向けるとともに、他方では、それによって、作動ボタン全体２が中心に置かれることとなる。傾斜した感触は、永久磁石９のサイズとスチールコア８．１のサイズとによって決まる、即ち、これらのパラメータを変化させることによって、その感触に影響を与えることができる。このことは、有利には、（図示されていない）追加の電磁石によっても実現することができる。その場合、この電磁石は、例えば、スチールコア８．１の下に有って、永久磁石９を部分的又は完全に取り囲む。傾斜によって、作動ボタン２上に固定されたコーディングディスク１０は、傾斜した姿勢に動かされる。この傾斜した姿勢は、ＬＥＤ６によって生成された光ビームが、複数のオプトアイソレーター１１で遮断又は開放されるように作用する。この原理は、公開されていない特許文献２により周知であり、ここに参照する。

シフトの動きの評価は、有利には、基板７上に有る八つのオプトアイソレーター１１によって実現され、その場合、オプトアイソレーター１１は、二つ毎にそれぞれ一つの共通の送信ダイオードと二つの受信器とから構成される。これらの送信ダイオードは、有利には、パルス状に駆動され、それによって寿命の変化を防止することができる。作動ボタン、特に傾斜用部品に固定されたコーディングディスク１０、例えば、クランクによって、一つの方向に傾斜した場合、三つのオプトアイソレーター１１が遮断されて、そのようにして作動方向は、確実に検知される。

図１にもとづき、回転機能を詳しく説明する。

作動ボタン２は、回転ボタンの軸３によって、シリンダー４内において、半径方向に対して軸支されている。このエンコーダー軸は、引き抜きに対して、作動ボタン２を軸方向に保持している。このことは、有利には、エンコーダー軸上の（図示されていない）ロッキング突起によって実現され、その場合、この突起は、例えば、シリンダー４上の半径方向の溝に嵌合する。望ましい触覚によるロッキング部材を、シリンダー４上に配備することができる。回転時に、作動ボタン２は、エンコーダー軸と一緒に動き、オプトアイソレーター１１に対応するＬＥＤ６に対して光ビームを遮断又は開放する。その場合、この信号は、（詳しく図示されていない）電子回路によって評価される。エンコーダー軸は、有利には、（透明な）光ガイドとして実現され、そこには、相応の位置に、それぞれ光学ミラー５が配置されており、それによって、送信ダイオードから放出された光が、対応する受信ダイオードの方に偏向される。そのため、光ガイドの周囲には、光学ミラー５と光用出口が、相応の手法により交互に配置されている。この場合、角度内のＬＥＤ６の数と配置は、調整するロッキング点の数と互いに依存しており、周知の方法にもとづき計算することができる。そのようなコーディング法は、公開されていない特許文献３にも開示されており、ここに参照する。この光学式エンコーダーでは、コーディングディスクは、特別な光ガイドである。

図３ａと３ｂにもとづき、機械的な圧力機能をより良く説明することができる。回転ボタンの軸３によって、圧力は、作動ボタン２から、その下に有るプローブ１２又は接点に伝えられる。

別の図４ａ，ｂには、別の機械的な接点の変化形態が図示されている。即ち、図４ａにより、スイッチ用フォイル２０を組み込むことが可能である。図４ｂでは、別の変化形態が図示されている。その場合、スイッチ用フォイルは、機能的に接点スプリング２１と置き換えられている。

図４ｃは、非接触により動作する変化形態を図示している。その場合、操作部品１の前述したオプトアイソレーター１１を使用することができる。複数のオプトアイソレーター１１、例えば、八つの内の四つ、即ち、二つに一つを用いて、圧力を検出し、その場合、これらの四つのオプトアイソレーター１１が、同時に遮断されることとなる。その利点は、簡単に評価できることに有る。図４ｄは、光学的なアナログ方式の変化形態を図示している。この場合、有利には、少なくとも一つの送信ダイオードと少なくとも一つの受信素子とから構成される、４５°ずらされた二つのアナログ式ライトバルブ２２を使用している。図４ｅは、ライトバルブの代わりに、ホール素子２３とそれに対応する磁石２４の使用をベースとしている。

夜間用設計で配備した探索用の光の照明は、プローブ１２内又はその軸３の下の領域に統合されたＬＥＤを用いて行うことができる（図示していない）。

ここに提案した作動部品１は、中央操作ユニット内に取り付けることが可能である（図示していない）。

この発明による考えの範囲内において、更に別の実施形態が可能であることを理解されたい。即ち、磁石９を、詳しくは図示していない周知の駆動機能を持つ電磁石によって、置き換える、或いは拡張することができる。しかし、確かに技術的には傾斜に置き換えられる、作動ボタンをシフトする原理は、ユーザーには、依然として作動ボタン自身のシフトとして保持され続け、この場合前提条件であり続ける。即ち、機能の選択は、作動ボタンを傾けることによって実現されるが、操作者は、引き続きこの作動ボタンをシフトする感触を持ち続ける。

操作部品１は、三つの機能のすべてを一体化したものであるが、個々に組み合わせることも可能である。

停止機能に対するスチールコアを備えた操作部品 図１のスチールコアに代わる磁気構造物 シフト機能に対する図１の操作部品 シフト機能に対する図１の操作部品 押す機能に対する図１の操作部品 押す機能に対する図１の操作部品 押す機能に関する接触情報の変化形態 押す機能に関する接触情報の変化形態

Claims (9)

1. 軸（３）上に置かれた作動ボタン（２）と、基板（７）上に固定することができるＬＥＤ（６）とを備えた操作部品（１）において、
   少なくとも一つの磁石（９）に対応する磁気的な手段（８）が、作動ボタン（２）と機能的に接続されており、その場合、作動ボタン（２）をシフトすることによる垂直の動きによって、磁気的な手段（８）が、傾斜によって、磁石（９）から持ち上がり、作動ボタン（２）に取り付けられたコーディングディスク（１０）が、傾斜した姿勢に持って行かれて、ＬＥＤ（６）によって生成される光ビームが、オプトアイソレーター（１１）で遮断されるか、或いは開放されることと、
   磁気的な手段（８）が、八つの互いに繋がった切子面から構成される磁気構造物（８．２）であることと、
   を特徴とする操作部品。
2. 磁気的な手段（８）が、スチールコア（８．１）であることを特徴とする請求項１に記載の操作部品。
3. 磁石（９）が、永久磁石であることを特徴とする請求項１又は２に記載の操作部品。
4. コーディングディスク（１０）が、作動ボタン（２）に取り付けられたクランクであることを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに記載の操作部品。
5. 当該の軸（３）には、オプトアイソレーター（１１）と機能的に接続された、コーディング部を持つエンコーダー軸が繋がっていることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載の操作部品。
6. 当該のエンコーダー軸が、光ガイドであることを特徴とする請求項５に記載の操作部品。
7. 当該の光ガイドが、透明に実現されており、その周囲には、光学ミラー（５）と光用出口が、交互に配備されていることを特徴とする請求項６に記載の操作部品。
8. 基板（７）上に有るプローブ（１２）又は接点が、当該の軸（３）と関連して作用することを特徴とする請求項１から７までのいずれか一つに記載の操作部品。
9. 磁石（９）が、電磁石によって、置き換えられる、或いは補完されることを特徴とする請求項１から８までのいずれか一つに記載の操作部品。

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