B E S C H R E I B U N G
Bedienelement
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Bedienelement nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Stand der Technik
Ein elektrischer Schalter, ein Vierwege-Schalter, ist aus der DE 198 59 698 C2 bekannt. Das Schalten erfolgt über mechanische Kontakte.
Ein weiterer elektrischer Schalter, insbesondere Wippschalter, ist aus der DE 41 21 571 C2 bekannt. Die Kontaktgabe erfolgt durch seitlich eingespannte elektrische Kontaktfedern. Ein Mehrweg-Kippschalter ist in der DE 195 17 538 C2 beschrieben. Auch hier erfolgt die Kon- taktgabe mechanisch.
Die DE 100 63 760 A1 offenbart ein Betätigungselement, das um zwei Raumachsen schwenkbar oder in zwei Raumachsen verschiebbar gelagert ist. Diese Lösung vereint einen Joystick und einen bekannten Trackball. In einer Ausführung wird eine Lichtschranke im Ver- schwenk- oder Verschiebebereich des Betätigungselements derart angeordnet, dass das Betätigungselement bei seiner Verschwenkung oder Verschiebung den Strahlengang der Lichtschranke beeinflusst. Dabei wird in Abhängigkeit der Stellung des Betätigungselements das Maß der Lichteinkopplung in den Lichtleiter verändert. Die Verwendung einer weiteren Lichtleiter wird als vorteilhaft angesehen.
Einen kombinierten Dreh- Drucksteller offenbart die DE 19964 131 A1.
Aus der nicht veröffentlichten DE 103 14 315.7 ist ein optischer Encoder für ein Bedienelement bekannt, welcher durch eine Lichtverteilung bzw. Lichtführung gebildet wird, über die Sender und Empfänger nebeneinander liegend funktional zusammenwirken.
Darstellung der Erfindung
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Bedienelement aufzuzeigen, welches auf mechanische Kontakte verzichtet.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, ein Bedienelement zu schaffen, welches eine Drehfunktion und eine Druckfunktion vereinigt. Dies wird durch ein bauliches Verbindung von Drehschalter und Drucktaster als Dreh- Drucksteller ermöglicht.
Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Es zeigt die einzige Figur ein Bedienelement 1 mit kombinierter Dreh- und Druckfunktion im Schnitt. Ein Drehschalter 2 sowie ein Drucktaster 3 bilden dabei einen Dreh- Drucksteller 1 , d.h., das Bedienelement. Der Dreh- Drucksteller 1 weist einen Knopf 4 auf, der vorzugsweise lackiert und gelasert ist. Der Knopf 4 wird durch einen Klemmring 5 auf einer Welle W gehalten. Mit 6 ist ein Sicherungsring und mit 7 eine Scheibe gekennzeichnet. Unterhalb der Scheibe 7 befindet sich eine für die Druckfunktion notwendige Druckfeder 8. Ein Lichtring 9 dient zum Lichttransport wenigstens einer Lichtquelle 10, vorzugsweise vier, zu Ausleuchtung des Knopfes 4 und ist durch einen Adapter 11 geführt. Der Adapter 11 als zentrales Bauteil beinhaltet eine wichtige Rolle beim komplexen Aufbau des Bedienelements 1. Dieser Adapter 11 nimmt die Führungsachse auf, die über einen Sicherungsring eine Schlitzscheibe 12 als Codierung digital aufnimmt. Die Schlitzscheibe 12, die an der Welle W befestigt ist, wird radial und axial am Adapter 11 geführt. Im Adapter 11 ist die Rastfeder 13 befestigt, welche die Rastung ausführt, wenn sich die Schlitzscheibe 12 mit den Rastnasen im Adapter 11 dreht. Mit der Schlitzscheibe 12 funktional zusammenwirken eine Lichtführung / Lichtleiter 14 sowie wenigstens eine Lichtquelle 15 (Sender) und ein darauf ausgerichteter Empfänger 16. In einer vorteilhaften Ausführung wird für das Schalten / Betätigen einer durch den Drehschalter 2 ausgewählten Funktion das Licht der Lichtquelle 10 verwendet. Wird die Schlitzscheibe 12 mit Führung und vorzugsweise mit Rastnasen (für die häufig erforderliche Haptik) bewegt, wird als Folge ihres Aufbaus und den eingebrachten Schlitzen ein Bitmuster am Empfänger 16 hervorgerufen. Dieses digitale Signal ist die Information für die Drehbewe- gung/ Drehrichtung des Drehschalters 2 und wird an eine nicht näher dargestellte, nachge-
schaltete Elektronik geführt. In Auswertung dieser Signale erfolgt in herkömmlicher Art und Weise das Schalten der Funktion.
Das Bedienelement 1 weist Leiterplatte 17 auf, auf der sich unter anderem die vier LED's 11/15 , ein Schaltkontakt 18 , der für die elektrische Funktion des Drucktasters 3 verantwortlich zeigt, sowie der optische Empfänger 16 befinden.
Der Adapter 11 besitzt eine hochgenaue Lagerstelle, in der eine Welle W läuft. Auf der Welle W befindet sich die Stahlscheibe 7, die durch den Sicherungsring 6 axial befestigt ist. Über diese Scheibe 7 wird die Welle W mit der Druckfeder 8 (2N) in x-Richtung gedrückt. Diese Druckfeder 8 unterstützt die Kraft des Schaltkontaktes 18 und hält die gesamte Mimik klapperfrei.
Weiterhin ist an dem Adapter der Lichtleitring 9 befestigt, der in einer bevorzugten Ausführung das Licht der dann vier LED'S 10 an einen Coronaring 4.1 des Knopfes 4 leitet. Insbe- sondere in dieser Ausführung ist vorgesehen, dass 2 Lichtleiter 14, die ebenfalls am Adapter 11 befestigt sind, das Licht für die Coronabeleuchtung 4.1 aufnehmen, diese umlenken und durch die Schlitze der Schlitzscheibe 12 die Empfänger 16 (Fototransistoren) anstrahlen. Wird die Schlitzscheibe 12 so gedreht, dass Material zwischen den Lichtleitern 14 und dem Empfänger 16 gebracht wird, so wird dies erkannt und signaltechnisch zur Auswertung ge- bracht.
Eine Gummimatte 19 dient zur Lichtabschottung.
In einer Übersicht werden die Funktionen, die dieses Bedienelement 1 ausführen kann, kurz erläutert.
Drehfunktion:
Wird der Drehschalter 2 gedreht, wird die Führungsachse, die im Adapter 11 gelagert ist, mitgenommen. Die Führungsachse wiederum nimmt die Schlitzscheibe 12 mit und dreht die- se am Empfänger 16 und dem Lichtleiter 14 vorbei. Das abwechselnde Fließen oder Unterbrechen des Lichtflusses vom Sender 10/15 zum Empfänger 16 ergibt das für die Weiterverarbeitung notwendige Signal.
Druckfunktion: Wird auf den Drucktaster 3 eine Kraft ausgeübt, so wird gegen die Federkraft der Druckfedern 8 die gesamte Baugruppe mit Führungsachse, Schlitzscheibe 12 usw. der Schaltkontakt
18 (Mikroschalter-ITT Schalter) betätigt, der direkt unter der Führungsachse liegt. Die Kraft der Druckfunktion kann zusätzlich über die Kennlinie der Druckfeder 8 beeinflusst werden.
In einer weiteren vorteilhaften Form und als Ergänzung ist ein weiterer Taster 22 mit Tasten- kappe 23 und Tastenunterteil 24 vorgesehen, der im Bedienelement 1 neben dem Drehschalter 3 / Drucktaster 4 integriert ist. Dieser Taster 22 weist einen eigenen Schaltkontakt 25 auf, der durch einen Lichtstein oder Stößel 26 betätigt wird.
Das Bedienelement 1 ist innerhalb eines Gehäuses oder einer Blende 20 angebracht und weist an seiner unteren Seite eine Gehäuserückwand 21 auf. Im Falle, dass das Bedienelement 1 in einer Blende 20 eingebunden ist, ist die Leiterplatte 17 vorzugsweise in der Blende 20 verschnappt.
Alternativ ist auch die Nutzung eines wie in der DE 103 14 315.7 beschriebenen optischen Encoders als Variante möglich, auf den direkten Bezug genommen wird.