WO2020083697A1 - Drehwahlschalter - Google Patents

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WO2020083697A1
WO2020083697A1 PCT/EP2019/077839 EP2019077839W WO2020083697A1 WO 2020083697 A1 WO2020083697 A1 WO 2020083697A1 EP 2019077839 W EP2019077839 W EP 2019077839W WO 2020083697 A1 WO2020083697 A1 WO 2020083697A1
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rotary
display unit
rotary knob
selector switch
display
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PCT/EP2019/077839
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Charles A. Hahs Jr.
Rafal Kramek
Jacek DAMCZYK
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Diehl Ako Stiftung & Co. Kg
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Publication date
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    • H03K2217/96—Touch switches
    • H03K2217/96031—Combination of touch switch and LC display

Definitions

  • the present invention relates to a rotary selector switch, in particular a rotary selector switch for an operating device of an electronic household appliance.
  • Rotary selector switches are used to select or set parameters such as washing programs, for example a washing machine.
  • rotary selector switches often also have a display device. While the display device is usually mounted non-rotatably on a carrier plate or control panel, the rotary knob usually has a non-rotatably mounted holder and a rotary actuating element mounted rotatably thereon.
  • the invention has for its object to provide an improved rotary selector switch with a simple structure.
  • the rotary selector switch of the invention comprises: a support plate; a display unit with a cylindrical display housing which is mounted on the carrier plate; a hollow cylindrical rotary knob, which can be rotated about an axis of rotation relative to the display unit, the rotary knob being provided on its end region facing the carrier plate with an encoder, the properties of which change along a circumference of the rotary knob; at least one rotation sensor on the carrier plate for detecting the properties of the encoder; and a controller which is connected to the rotation sensor and is designed to detect a rotary actuation of the rotary knob on the basis of a measurement signal detected by the rotation sensor.
  • the rotary knob is rotatable via a bearing device on the display unit.
  • the display housing of the display unit is equipped on its outer circumference with a first latching element and the rotary knob is equipped on its inner circumference with a second latching element, the first latching element and the second latching element being in engagement with one another around the rotary knob in an axial direction to be fixed parallel to the axis of rotation relative to the display unit.
  • the display unit of the rotary selector switch also serve for rotatable mounting and axial fixing of the rotary knob. This means that there is no need for an additional holder for the rotary knob, so that the number of components can be reduced. As a result, a simple, compact and inexpensive construction of the rotary selector switch can be achieved.
  • the cylindrical display housing has an essentially cylindrical basic shape.
  • the hollow cylindrical knob has an essentially hollow cylindrical basic shape.
  • the outer shape of the display housing and the inner shape of the rotary knob are matched to one another, so that the rotary knob can be rotated around the display unit about an axis of rotation which corresponds to a longitudinal axis of the display unit.
  • the outer shape of the rotary knob is fundamentally arbitrary, it preferably offers the user comfortable operation and can be adapted to the design requirements.
  • the hollow cylindrical rotary knob can be designed to be either open or closed on its side facing away from the carrier plate, the closed variant being at least partially transparent so that the information provided by the display unit is visible to the user.
  • the bearing device is preferably designed as a plain bearing or as a roller bearing.
  • the inner sliding surface is preferably provided on the outer circumference of the display unit and the outer sliding surface on the inner circumference of the rotary knob.
  • the inner ring is preferably provided on the outer circumference of the display unit and the outer ring on the inner circumference of the rotary knob.
  • the first locking element and the second locking element are preferably designed as an annular projection and an annular groove, or vice versa.
  • the first latching element and the second latching element can both be designed as an annular groove and receive an O-ring between them.
  • the locking elements can optionally be provided along the entire circumference or only along one or more sections of the circumference.
  • the carrier plate is preferably designed as a printed circuit board.
  • the controller can either be mounted on the circuit board or arranged separately from it.
  • the rotation sensor is preferably an optical (preferably IR radiation), capacitive, inductive or resistive sensor.
  • the encoder preferably has optical, reflecting, magnetic, resistive or mechanical properties which change along the circumferential direction, the mechanical properties in particular including a distance from the rotation sensor, a material thickness and the like. These changing properties are preferably provided on the end face facing the carrier plate and / or on the outer peripheral side of the rotary knob facing away from the display unit; accordingly, the at least one rotation sensor is preferably positioned between the rotary knob and the carrier plate or next to the rotary knob on the carrier plate.
  • the display unit has a lens on its side facing away from the carrier plate.
  • the rotary knob is preferably rotatably mounted on the display housing and / or the lens of the display unit via the bearing device.
  • the lens is preferably a diffuser.
  • the display unit on its side facing away from the carrier plate, has a lens that can be moved in the axial direction parallel to the axis of rotation of the rotary knob relative to the display housing, and the rotary selector switch also has a pressure actuation sensor for detecting a pressure actuation the lens.
  • the rotary selector switch also has a functionality of a push button.
  • the lens is preferably provided or connected with at least one pressure actuating pin, which extends parallel to the axis of rotation of the rotary knob and is guided through an opening in the display housing.
  • the display housing of the display unit is equipped on its outer circumference with a first toothing element and the rotary knob on its inner circumference is equipped with a second toothing element. equips, the first toothing element and the second toothing element being in engagement with one another in order to impart a latching resistance to a rotary movement of the rotary knob about the axis of rotation relative to the display unit.
  • the user receives haptic feedback when the rotary knob is actuated.
  • the first toothing element and the second toothing element are preferably biased against one another in a radial direction perpendicular to the axis of rotation of the rotary knob.
  • a display element is arranged in the display housing of the display unit or the display housing of the display unit itself forms a display element.
  • the display element is preferably an electronic display, a backlit mask, an optical graphic or the like.
  • At least one light source for backlighting the display element of the display unit is preferably arranged on the carrier plate.
  • the rotary knob on its side facing away from the carrier plate has a cover which is detachably connected to a part of the rotary knob containing the encoder.
  • FIG. 1 shows a perspective exploded sectional view of a rotary selector switch according to an embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows an enlarged detailed view of a first embodiment variant of the encoder of the rotary knob
  • FIG. 3 shows an enlarged detailed view of a second embodiment variant of the encoder of the rotary knob; and Fig. 4 shows a rotary selector switch with a third embodiment of the encoder and rotation sensor.
  • FIG. 1 shows the structure of a rotary selector switch according to a first embodiment of the invention.
  • the rotary selector switch is particularly suitable for use in the operating device for electronic household appliances.
  • the rotary selector switch 10 contains a display unit 12 which is mounted on a carrier plate 14 in the form of a printed circuit board.
  • the display unit 12 has a display housing 16 with an essentially cylindrical basic shape, which contains a display element 18.
  • the display element 18, for example a display or a symbol mask, is inserted as a separate component in the display housing 16 or is formed by the display housing 16 itself.
  • At least one light source 20, for example in the form of a light-emitting diode for backlighting the display element 18, is arranged on the carrier plate 14.
  • the display unit 12 also has an optional lens 22 in this exemplary embodiment.
  • the lens is designed, for example, as a diffuser and is arranged on the side of the display element 18 facing away from the carrier plate 14.
  • this lens 22 can also be moved in an axial direction perpendicular to the plane of the carrier plate 14 or parallel to the longitudinal axis 32 of the display unit, so that the lens 22 additionally provides the functionality of a push button.
  • the lens 22 is provided, for example, with a pressure actuating pin 24 which extends essentially parallel to the longitudinal axis 32 and is guided through an opening 26 in the display housing 16.
  • At least one pressure actuation sensor 28, which can detect a pressure movement of the lens 22, is arranged on the carrier plate 14.
  • the pressure actuation sensor 28 is designed, for example, as a push button or an optical sensor.
  • the lens 22 is biased in the direction away from the carrier plate 14 by an elastic element (not shown), such as a compression spring.
  • the rotary selector switch 10 also has a rotary knob 30 with an essentially hollow cylindrical basic shape.
  • the inner diameter of the rotary knob 30 is made somewhat larger than the outer diameter of the display housing 16 of the display unit 12, so that the rotary knob 30 rotates around the display unit 12 about an axis of rotation 32. bar, the axis of rotation 32 coinciding with the longitudinal axis of the display unit 12.
  • the rotary knob 30 is rotatably mounted on the display unit 12 via a bearing device, more precisely on the display housing 16 of the display unit 12 in this exemplary embodiment.
  • this bearing device is designed as a slide bearing, which has a first bearing surface 34 on the outer circumference of the display housing 16 and a second bearing surface 36 on the inner circumference of the rotary knob 30.
  • the bearing device can also be designed as a roller bearing, for example.
  • the rotary knob 30 is also fixed in the axial direction parallel to the axis of rotation 32 relative to the display unit 12.
  • the display housing 16 has a first latching element 38 in the form of an annular projection on its outer circumference and the rotary knob 30 has a second latching element 40 in the form of an annular groove on its inner circumference.
  • the two locking elements 38, 40 are in engagement with one another.
  • the first locking element 38 can also be designed as an annular groove and the second locking element 40 as an annular projection, or both locking elements 38, 40 can be designed as annular grooves with an O-ring in between.
  • the rotary knob 30 has an encoder 42 on its end region facing the carrier plate 14.
  • the encoder 42 is formed along the circumferential direction of the rotary knob 30 with changing (e.g. optical, magnetic, resistive, etc.) properties.
  • At least one (e.g. optical, capacitive, inductive, resistive, etc.) rotation sensor 44 is arranged on the carrier plate 14.
  • the rotation sensor 44 is connected to a controller 60 which, depending on the embodiment of the encoder 42 and the rotation sensor 44, recognizes a rotary movement, a direction of rotation, a rotary position and / or a change in the rotary position of the rotary knob 30 from the measurement signal detected by the rotary sensor 44 can.
  • FIG. 2 shows a first embodiment variant of an encoder 42, with which an absolute rotational position of the rotary knob 30 can be recognized.
  • the rotation sensor 44 is an optical sensor, preferably an IR sensor, with a transmitter 44a and a receiver 44b, and the end face of the encoder 42 facing the rotation sensor 44 has an irregularly variable distance from the rotation sensor 44 along the circumferential direction of the rotary knob 30.
  • the rotation sensor 44 is designed as an optical sensor, preferably an IR sensor, with a transmitter 44a and a receiver 44b, and the end face of the encoder 42 facing the rotation sensor 44 has a regularly variable distance from the rotation sensor 44 along the circumferential direction of the rotary knob 30.
  • FIG. 4 shows a rotary selector switch 10 with a third embodiment variant of an encoder 42, with which a (relative or absolute) rotary actuation of the rotary knob 30 can be recognized.
  • the rotation sensor 44 is designed as a capacitive sensor with two electrodes 44c, which form a capacitor.
  • the end region of the rotary knob 30 forming the encoder 42 protrudes into the distance between the two electrodes 44c, the end region having a variable thickness along the circumferential direction of the rotary knob 30 and representing a dielectric, so that the capacitance of the capacitor changes.
  • the rotary selector switch 10 is optionally equipped with a lock which gives the user haptic feedback when the rotary knob 30 is turned.
  • the lock is formed by a toothing 46 on the inner circumference of the rotary knob 30 (second toothing element of the invention) and at least one ball 48 (first toothing element of the invention) between the outer circumference of the display housing 16 and the toothing 46.
  • the ball 48 is mounted in a recess 52 in the outer periphery of the display housing 16 and is biased in the radial direction perpendicular to the axis of rotation 32 to the teeth 46 of the rotary knob 30 by a compression spring 50, which is also accommodated in the recess 52.
  • the rotary knob 30 can optionally also be provided with a cover (not shown) on its side facing away from the carrier plate 14.
  • This cover is at least partially translucent, so that the information from the display element 18 is visible to the user.
  • the cover is preferably detachable attached to the knob 30 so that it is easy to replace. In this way, the rotary selector switch 10 can be easily adapted to various design requirements.

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Abstract

Ein Drehwahlschalter (10) weist eine Trägerplatte (14), eine Anzeigeeinheit (12) mit einem auf der Trägerplatte (14) montierten zylindrischen Anzeigengehäuse (16), einen hohlzylindrischen Drehknopf (30), der um eine Drehachse (32) relativ zur Anzeigeeinheit (12) um diese herum drehbar ist, wobei der Drehknopf (30) über eine Lagereinrichtung (34, 36) an der Anzeigeeinheit (12) drehbar gelagert ist, wenigstens einen Rotationssensor (44) auf der Trägerplatte (14) zum Erfassen eines Encoders (42) entlang eines Umfangs des Drehknopfes (30) und eine Steuerung (60), die mit dem Rotationssensor (44) verbunden ist und ausgestaltet ist, um anhand eines vom Rotationssensor (44) erfassten Messsignals eine Drehbetätigung des Drehknopfes (30) zu erfassen, auf. Außerdem sind das Anzeigengehäuse (16) der Anzeigeeinheit (12) an seinem Außenumfang mit einem ersten Rastelement (38) und der Drehknopf (30) an seinem Innenumfang mit einem zweiten Rastelement (40) ausgestattet, wobei die beiden Rastelemente (38, 40) miteinander in Eingriff stehen, um den Drehknopf (30) in einer axialen Richtung parallel zur Drehachse (32) relativ zur Anzeigeeinheit (12) zu fixieren.

Description

Drehwahlschalter
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehwahlschalter, insbesondere einen Dreh- wahlschalter für eine Bedienvorrichtung eines elektronischen Haushaltsgeräts.
Drehwahlschalter dienen dem Auswahlen oder Einstellen von Parametern wie zum Bei- spiel Waschprogrammen beispielsweise einer Waschmaschine. Solche Drehwahlschal- ter weisen neben einem vom Benutzer drehbaren Drehknopf häufig auch eine Anzeige- vorrichtung auf. Während die Anzeigevorrichtung üblicherweise drehfest an einer Trä- gerplatte oder Bedienblende montiert ist, weist der Drehknopf üblicherweise eine dreh- fest montierte Halterung und ein an dieser drehbar gelagertes Drehbetätigungselement auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Drehwahlschalter mit ein- fachem Aufbau zu schaffen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Drehwahlschalter mit den Merkmalen des An- spruchs 1. Besonders bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Der Drehwahlschalter der Erfindung weist auf: eine Trägerplatte; eine Anzeigeeinheit mit einem zylindrischen Anzeigengehäuse, das auf der Trägerplatte montiert ist; einen hohl- zylindrischen Drehknopf, der um eine Drehachse relativ zur Anzeigeeinheit um diese herum drehbar ist, wobei der Drehknopf an seinem der Trägerplatte zugewandten End- bereich mit einem Encoder versehen ist, dessen Eigenschaften sich entlang eines Um- fangs des Drehknopfes verändern; wenigstens einen Rotationssensor auf der Trägerplat- te zum Erfassen der Eigenschaften des Encoders; und eine Steuerung, die mit dem Ro- tationssensor verbunden ist und ausgestaltet ist, um anhand eines vom Rotationssensor erfassten Messsignals eine Drehbetätigung des Drehknopfes zu erfassen. Erfindungs- gemäß ist der Drehknopf über eine Lagereinrichtung an der Anzeigeeinheit drehbar ge- lagert, ist das Anzeigengehäuse der Anzeigeeinheit an seinem Außenumfang mit einem ersten Rastelement ausgestattet und ist der Drehknopf an seinem Innenumfang mit ei- nem zweiten Rastelement ausgestattet, wobei das erste Rastelement und das zweite Rastelement miteinander in Eingriff stehen, um den Drehknopf in einer axialen Richtung parallel zur Drehachse relativ zur Anzeigeeinheit zu fixieren.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass die Anzeigeeinheit des Drehwahlschalters zugleich zur drehbaren Lagerung und axialen Fixierung des Drehknopfes dient. Hier- durch kann auf eine zusätzliche Halterung für den Drehknopf verzichtet werden, sodass die Anzahl der Bauteile reduziert werden kann. Im Ergebnis kann ein einfacher, kompak- ter und kostengünstiger Aufbau des Drehwahlschalters erzielt werden.
Das zylindrische Anzeigengehäuse hat eine im Wesentlichen zylindrische Grundform. Der hohlzylindrische Drehknopf hat eine im Wesentlichen hohlzylindrische Grundform. Die äußere Form des Anzeigengehäuses und die innere Form des Drehknopfes sind aufeinander abgestimmt, sodass der Drehknopf um eine Drehachse, die einer Längs- achse der Anzeigeeinheit entspricht, um die Anzeigeeinheit herum drehbar ist. Die Au- ßenform des Drehknopfes ist grundsätzlich beliebig, sie bietet dem Benutzer vorzugs- weise eine komfortable Betätigung und kann an Designwünsche angepasst werden. Der hohlzylindrische Drehknopf kann an seiner der Trägerplatte abgewandten Seite wahlwei- se offen oder geschlossen ausgebildet sein, wobei die geschlossene Variante zumindest teilweise lichtdurchlässig ausgestaltet ist, sodass die von der Anzeigeeinheit bereitge- stellten Informationen für den Benutzer sichtbar sind.
Die Lagereinrichtung ist vorzugsweise als Gleitlager oder als Wälzlager ausgebildet. Im Fall eines Gleitlagers sind bevorzugt die innere Gleitfläche am Außenumfang der Anzei- geeinheit und die äußere Gleitfläche am Innenumfang des Drehknopfes vorgesehen. Im Fall eines Wälzlagers sind bevorzugt der Innenring am Außenumfang der Anzeigeeinheit und der Außenring am Innenumfang des Drehknopfes vorgesehen.
Das erste Rastelement und das zweite Rastelement sind vorzugsweise als ringförmiger Vorsprung und als ringförmige Nut ausgestaltet, oder umgekehrt. Als alternative Ausfüh- rungsform der Erfindung können das erste Rastelement und das zweite Rastelement beide als ringförmige Nut ausgestaltet sein und zwischen sich einen O-Ring aufnehmen. Außerdem können die Rastelemente wahlweise entlang des gesamten Umfangs oder nur entlang eines oder mehrerer Abschnitte des Umfangs vorgesehen sein.
Die Trägerplatte ist vorzugsweise als Leiterplatte ausgebildet. Die Steuerung kann wahl- weise auf der Leiterplatte montiert oder separat zu dieser angeordnet sein.
Der Rotationssensor ist vorzugsweise ein optischer (bevorzugt IR-Strahlung), kapaziti- ver, induktiver oder resistiver Sensor. Der Encoder hat vorzugsweise entlang der Um- fangsrichtung sich verändernde optische, reflektierende, magnetische, resistive oder mechanische Eigenschaften, wobei zu den mechanischen Eigenschaften insbesondere ein Abstand zum Rotationssensor, eine Materialdicke und dergleichen zählen. Diese sich verändernden Eigenschaften sind vorzugsweise an der der Trägerplatte zugewandten Stirnseite und/oder an der der Anzeigeeinheit abgewandten Außenumfangsseite des Drehknopfes vorgesehen; dementsprechend ist der wenigstens eine Rotationssensor vorzugsweise zwischen dem Drehknopf und der Trägerplatte oder neben dem Drehknopf auf der Trägerplatte positioniert.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Anzeigeeinheit auf ihrer der Trägerplatte abgewandten Seite eine Linse auf. Bei dieser Ausgestaltung ist der Drehknopf über die Lagereinrichtung vorzugsweise an dem Anzeigengehäuse und/oder der Linse der Anzei- geeinheit drehbar gelagert. Die Linse ist vorzugsweise ein Diffusor.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Anzeigeeinheit auf ihrer der Trä- gerplatte abgewandten Seite eine Linse auf, die in der axialen Richtung parallel zur Drehachse des Drehknopfes relativ zum Anzeigengehäuse bewegbar ist, und weist der Drehwahlschalter ferner einen Druckbetätigungssensor zum Erfassen einer Druckbetäti- gung der Linse aufweist. Bei dieser Ausgestaltung hat der Drehwahlschalter zusätzlich eine Funktionalität einer Drucktaste. Bei dieser Ausgestaltung ist die Linse bevorzugt mit wenigstens einem Druckbetätigungsstift versehen oder verbunden, der sich parallel zur Drehachse des Drehknopfes erstreckt und durch eine Durchbrechung im Anzeigenge- häuse geführt ist.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Anzeigengehäuse der Anzeigeein- heit an seinem Außenumfang mit einem ersten Verzahnungselement ausgestattet und ist der Drehknopf an seinem Innenumfang mit einem zweiten Verzahnungselement ausge- stattet, wobei das erste Verzahnungselement und das zweite Verzahnungselement mit- einander in Eingriff stehen, um einer Drehbewegung des Drehknopfes um die Drehachse relativ zur Anzeigeeinheit einen Rastwiderstand zu verleihen. Bei dieser Ausgestaltung erhält der Benutzer ein haptisches Feedback bei einer Drehbetätigung des Drehknopfes. Ferner sind das erste Verzahnungselement und das zweite Verzahnungselement vor- zugsweise in einer radialen Richtung senkrecht zur Drehachse des Drehknopfes gegen- einander vorgespannt.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist in dem Anzeigengehäuse der Anzeigeeinheit ein Anzeigeelement angeordnet oder bildet das Anzeigengehäuse der Anzeigeeinheit selbst ein Anzeigeelement. Das Anzeigeelement ist vorzugsweise ein elektronisches Display, eine hinterleuchtete Maske, eine optische Grafik oder dergleichen. Vorzugsweise ist auf der Trägerplatte wenigstens eine Lichtquelle zum Hinterleuchten des Anzeigeelements der Anzeigeeinheit angeordnet.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Drehknopf auf seiner der Trä- gerplatte abgewandten Seite eine Abdeckung auf, die mit einem den Encoder enthalten- den Teil des Drehknopfes lösbar verbunden ist. Bei dieser Ausgestaltung kann der Drehwahlschalter durch Austauschen der Abdeckung auf einfache Weise an verschiede- ne Designwünsche angepasst werden.
Obige sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgen- den Beschreibung bevorzugter, nicht-einschränkender Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnungen besser verständlich. Darin zeigen, zum Teil schematisch:
Fig. 1 eine perspektivische Explosionsschnittdarstellung eines Drehwahlschalters ge- mäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 eine vergrößerte Detailansicht einer ersten Ausführungsvariante des Encoders des Drehknopfes;
Fig. 3 eine vergrößerte Detailansicht einer zweiten Ausführungsvariante des Encoders des Drehknopfes; und Fig. 4 einen Drehwahlschalter mit einer dritten Ausführungsvariante des Encoders und Rotationssensors.
Fig. 1 zeigt den Aufbau eines Drehwahlschalters gemäß einem ersten Ausführungsbei- spiel der Erfindung. Der Drehwahlschalter ist insbesondere zum Einsatz in Bedienvor- richtung elektronischer Haushaltsgeräte geeignet.
Der Drehwahlschalter 10 enthält eine Anzeigeeinheit 12, die auf einer Trägerplatte 14 in Form einer Leiterplatte montiert ist. Die Anzeigeeinheit 12 weist ein Anzeigengehäuse 16 mit einer im Wesentlichen zylindrischen Grundform auf, die ein Anzeigeelement 18 ent- hält. Das Anzeigeelement 18, zum Beispiel ein Display oder eine Symbolmaske, ist als separate Komponente in das Anzeigengehäuse 16 eingesetzt oder wird durch das An- zeigengehäuse 16 selbst gebildet. Auf der Trägerplatte 14 ist wenigstens eine Lichtquel- le 20 zum Beispiel in Form einer Leuchtdiode zum Hinterleuchten des Anzeigeelements 18 angeordnet.
Die Anzeigeeinheit 12 weist in diesem Ausführungsbeispiel zudem eine optionale Linse 22 auf. Die Linse ist beispielsweise als Diffusor ausgeführt und auf der der Trägerplatte 14 abgewandten Seite des Anzeigeelements 18 angeordnet. Im Ausführungsbeispiel von Fig. 1 ist diese Linse 22 außerdem in einer axialen Richtung senkrecht zur Ebene der Trägerplatte 14 bzw. parallel zur Längsachse 32 der Anzeigeeinheit bewegbar, sodass die Linse 22 zusätzlich die Funktionalität einer Drucktaste bereitstellt. Zu diesem Zweck ist die Linse 22 beispielhaft mit einem Druckbetätigungsstift 24 versehen, der sich im Wesentlichen parallel zur Längsachse 32 erstreckt und durch eine Durchbrechung 26 im Anzeigengehäuse 16 geführt ist. Auf der Trägerplatte 14 ist wenigstens ein Druckbetäti- gungssensor 28 angeordnet, der eine Druckbewegung der Linse 22 erfassen kann. Der Druckbetätigungssensor 28 ist beispielsweise als eine Drucktaste oder ein optischer Sensor ausgeführt. Die Linse 22 ist durch ein (nicht dargestelltes) elastisches Element wie zum Beispiel eine Druckfeder in Richtung weg von der Trägerplatte 14 vorgespannt.
Der Drehwahlschalter 10 hat ferner einen Drehknopf 30 mit einer im Wesentlichen hohl- zylindrischen Grundform. Der Innendurchmesser des Drehknopfes 30 ist etwas größer ausgeführt als der Außendurchmesser des Anzeigengehäuses 16 der Anzeigeeinheit 12, sodass der Drehknopf 30 um die Anzeigeeinheit 12 herum um eine Drehachse 32 dreh- bar ist, wobei die Drehachse 32 mit der Längsachse der Anzeigeeinheit 12 überein- stimmt.
Der Drehknopf 30 ist über eine Lagereinrichtung an der Anzeigeeinheit 12, in diesem Ausführungsbeispiel genauer am Anzeigengehäuse 16 der Anzeigeeinheit 12, drehbar gelagert. Im Ausführungsbeispiel von Fig. 1 ist diese Lagereinrichtung als ein Gleitlager ausgebildet, das eine erste Lagerfläche 34 am Außenumfang des Anzeigengehäuses 16 und eine zweite Lagerfläche 36 am Innenumfang des Drehknopfes 30 aufweist. In alter- nativen Ausführungsformen der Erfindung kann die Lagereinrichtung zum Beispiel auch als ein Wälzlager ausgeführt sein.
Der Drehknopf 30 ist außerdem in axialer Richtung parallel zur Drehachse 32 relativ zur Anzeigeeinheit 12 fixiert. Zu diesem Zweck weist das Anzeigengehäuse 16 an seinem Außenumfang ein erstes Rastelement 38 in Form eines ringförmigen Vorsprungs auf und weist der Drehknopf 30 an seinem Innenumfang ein zweites Rastelement 40 in Form einer ringförmigen Nut auf. Die beiden Rastelemente 38, 40 stehen miteinander in Ein- griff. In alternativen Ausführungsformen der Erfindung können auch das erste Rastele- ment 38 als ringförmige Nut und das zweite Rastelement 40 als ringförmiger Vorsprung ausgebildet sein oder beide Rastelemente 38, 40 als ringförmige Nuten mit einem O- Ring dazwischen ausgebildet sein.
Um eine Drehbetätigung des Drehknopfes 30 durch einen Benutzer erkennen zu kön- nen, weist der Drehknopf 30 an seinem der Trägerplatte 14 zugewandten Endbereich einen Encoder 42 auf. Der Encoder 42 ist entlang der Umfangsrichtung des Drehknopfes 30 mit sich verändernden (z.B. optischen, magnetischen, resistiven, etc.) Eigenschaften ausgebildet. Auf der Trägerplatte 14 ist wenigstens ein (z.B. optischer, kapazitiver, induk- tiver, resistiver, etc.) Rotationssensor 44 angeordnet. Der Rotationssensor 44 ist mit ei- ner Steuerung 60 verbunden, welche je nach Ausführungsform von Encoder 42 und Ro- tationssensor 44 aus dem von Rotationssensor 44 erfassten Messsignal eine Drehbe- wegung, eine Drehrichtung, eine Drehstellung und/oder eine Drehstellungsänderung des Drehknopfes 30 erkenn kann.
Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsvariante eines Encoders 42, mit dem eine absolute Drehstellung des Drehknopfes 30 erkannt werden kann. Der Rotationssensor 44 ist als optischer Sensor, vorzugsweise IR-Sensor, mit einem Sender 44a und einem Empfänger 44b ausgebildet, und die dem Rotationssensor 44 zugewandte Stirnseite des Encoders 42 hat entlang der Umfangsrichtung des Drehknopfes 30 einen unregelmäßig variablen Abstand zum Rotationssensor 44.
Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsvariante eines Encoders 42, mit dem eine Verände- rung der Drehstellung des Drehknopfes 30 erkannt werden kann. Der Rotationssensor 44 ist als optischer Sensor, vorzugsweise IR-Sensor, mit einem Sender 44a und einem Empfänger 44b ausgebildet, und die dem Rotationssensor 44 zugewandte Stirnseite des Encoders 42 hat entlang der Umfangsrichtung des Drehknopfes 30 einen regelmäßig variablen Abstand zum Rotationssensor 44.
Fig. 4 zeigt einen Drehwahlschalter 10 mit einer dritten Ausführungsvariante eines En- coders 42, mit dem eine (relative oder absolute) Drehbetätigung des Drehknopfes 30 erkannt werden kann. Der Rotationssensor 44 ist als kapazitiver Sensor mit zwei Elekt- roden 44c, die einen Kondensator bilden, ausgebildet. Der den Encoder 42 bildende Endbereich des Drehknopfes 30 ragt in den Abstand zwischen den beiden Elektroden 44c hinein, wobei der Endbereich eine entlang der Umfangsrichtung des Drehknopfes 30 variable Dicke aufweist und ein Dielektrikum darstellt, sodass sich die Kapazität des Kondensators verändert.
Zurück zu Fig. 1 ist der Drehwahlschalter 10 optional mit einer Arretierung ausgestattet, die dem Benutzer beim Drehen des Drehknopfes 30 ein haptisches Feedback gibt. Die Arretierung wird durch eine Verzahnung 46 am Innenumfang des Drehknopfes 30 (zwei- tes Verzahnungselement der Erfindung) und wenigstens eine Kugel 48 (erstes Verzah- nungselement der Erfindung) zwischen dem Außenumfang des Anzeigengehäuses 16 und der Verzahnung 46 gebildet. Die Kugel 48 ist in einer Aussparung 52 im Außenum- fang des Anzeigengehäuses 16 gelagert und mit einer Druckfeder 50, die ebenfalls in der Aussparung 52 aufgenommen ist, in radialer Richtung senkrecht zur Drehachse 32 zur Verzahnung 46 des Drehknopfes 30 vorgespannt.
Der Drehknopf 30 kann optional ferner mit einer (nicht dargestellten) Abdeckung auf sei- ner der Trägerplatte 14 abgewandten Seite versehen sein. Diese Abdeckung ist zumin- dest teilweise lichtdurchlässig ausgebildet, sodass die Informationen des Anzeigeele- ments 18 für den Benutzer sichtbar sind. Außerdem ist die Abdeckung bevorzugt lösbar am Drehknopf 30 befestigt, sodass sie einfach austauschbar ist. Auf diese Weise kann der Drehwahlschalter 10 einfach an verschiedene Designwünsche angepasst werden.
BEZUGSZIFFERNLISTE
10 Drehwahlschalter
12 Anzeigeeinheit
14 Trägerplatte
16 Anzeigengehäuse
18 Anzeigeelement
20 Lichtquelle
22 Linse
24 Druckbetätigungsstift
26 Durchbrechung
28 Druckbetätigungssensor 30 Drehknopf
32 Drehachse
34 erste Lagerfläche
36 zweite Lagerfläche
38 erstes Rastelement
40 zweites Rastelement
42 Encoder
44 Rotationssensor
44a optischer Sender
44b optischer Empfänger
44c Elektroden
46 Verzahnung
48 Kugel
50 Druckfeder
52 Aussparung
60 Steuerung

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Drehwahlschalter (10), aufweisend:
eine Trägerplatte (14);
eine Anzeigeeinheit (12) mit einem zylindrischen Anzeigengehäuse (16), das auf der Trägerplatte (14) montiert ist;
einen hohlzylindrischen Drehknopf (30), der um eine Drehachse (32) relativ zur Anzeigeeinheit (12) um diese herum drehbar ist, wobei der Drehknopf (30) an sei- nem der Trägerplatte (14) zugewandten Endbereich mit einem Encoder (42) ver- sehen ist, dessen Eigenschaften sich entlang eines Umfangs des Drehknopfes (30) verändern;
wenigstens einen Rotationssensor (44) auf der Trägerplatte (14) zum Erfassen der Eigenschaften des Encoders (42); und
eine Steuerung (60), die mit dem Rotationssensor (44) verbunden ist und ausge- staltet ist, um anhand eines vom Rotationssensor (44) erfassten Messsignals eine Drehbetätigung des Drehknopfes (30) zu erfassen,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Drehknopf (30) über eine Lagereinrichtung (34, 36) an der Anzeigeeinheit (12) drehbar gelagert ist; und
das Anzeigengehäuse (16) der Anzeigeeinheit (12) an seinem Außenumfang mit einem ersten Rastelement (38) ausgestattet ist und der Drehknopf (30) an seinem Innenumfang mit einem zweiten Rastelement (40) ausgestattet ist, wobei das erste Rastelement (38) und das zweite Rastelement (40) miteinander in Eingriff stehen, um den Drehknopf (30) in einer axialen Richtung parallel zur Drehachse (32) relativ zur Anzeigeeinheit (12) zu fixieren.
Drehwahlschalter nach Anspruch 1 , bei welchem
die Anzeigeeinheit (16) auf ihrer der T rägerplatte (14) abgewandten Seite eine Lin se (22) aufweist; und
der Drehknopf (30) über die Lagereinrichtung (34, 36) an dem Anzeigengehäuse (16) und/oder der Linse (22) der Anzeigeeinheit (12) drehbar gelagert ist.
3. Drehwahlschalter nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem
die Anzeigeeinheit (16) auf ihrer der Trägerplatte (14) abgewandten Seite eine Lin se (22) aufweist, die in der axialen Richtung parallel zur Drehachse (32) des Dreh- knopfes (30) relativ zum Anzeigengehäuse (16) bewegbar ist; und
der Drehwahlschalter (10) ferner einen Druckbetätigungssensor (28) zum Erfassen einer Druckbetätigung der Linse (22) aufweist.
4. Drehwahlschalter nach Anspruch 3, bei welchem
die Linse (22) mit wenigstens einem Druckbetätigungsstift (24) versehen oder ver- bunden ist, der sich parallel zur Drehachse (32) des Drehknopfes (30) erstreckt und durch eine Durchbrechung (26) im Anzeigengehäuse (16) geführt ist.
5. Drehwahlschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem
das Anzeigengehäuse (16) der Anzeigeeinheit (12) an seinem Außenumfang mit einem ersten Verzahnungselement (48) ausgestattet ist und der Drehknopf (30) an seinem Innenumfang mit einem zweiten Verzahnungselement (46) ausgestattet ist, wobei das erste Verzahnungselement (48) und das zweite Verzahnungselement (46) miteinander in Eingriff stehen, um einer Drehbewegung des Drehknopfes (30) um die Drehachse (32) relativ zur Anzeigeeinheit (12) einen Rastwiderstand zu verleihen.
6. Drehwahlschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem
in dem Anzeigengehäuse (16) der Anzeigeeinheit (12) ein Anzeigeelement (18) angeordnet ist oder das Anzeigengehäuse (16) der Anzeigeeinheit (12) selbst ein Anzeigeelement (18) bildet.
7. Drehwahlschalter nach Anspruch 6, bei welchem
auf der Trägerplatte (14) wenigstens eine Lichtquelle (20) zum Hinterleuchten des Anzeigeelements (18) der Anzeigeeinheit (12) angeordnet ist.
8. Drehwahlschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem
der Drehknopf (30) auf seiner der Trägerplatte (14) abgewandten Seite eine Abde- ckung aufweist, die mit einem den Encoder (42) enthaltenden Teil des Drehknop- fes (30) lösbar verbunden ist.
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