DE202015101932U1

DE202015101932U1 - Steuerungsvorrichtung zum Steuern von Einrichtungen per Hand

Info

Publication number: DE202015101932U1
Application number: DE202015101932.7U
Authority: DE
Original assignee: Methode Electronics Malta Ltd
Current assignee: Methode Electronics Malta Ltd
Priority date: 2015-01-20
Filing date: 2015-04-17
Publication date: 2015-06-17
Anticipated expiration: 2025-04-18
Also published as: TWM532043U; US20160209863A1; DE102015105940A1; DE202015102454U1; JP2016136389A; KR20160089882A

Abstract

Steuerungsvorrichtung (1) zum Steuern von Einrichtungen per Hand umfassend einen Drehknopf (2) und einen mit dem Drehknopf (2) verbundenen Träger (3), der ein wenigstens erstes Schaltprofil (4) und ein wenigstens zweites Schaltprofil (5) sowie wenigstens ein schaltneutrales Profil (6) aufweist, ein Druckstück (7), wenigstens eine erste bewegbare Schalteinrichtung (8), wenigstens eine zweite bewegbare Schalteinrichtung (9), wobei die Schalteinrichtung (8) und die Schalteinrichtung (9) eine unabhängige Schaltstellung gegenüber dem Schaltprofil (4) und dem Schaltprofil (5) ermöglichen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerungseinrichtung zum Steuern von Einrichtungen per Hand umfassend einen Drehknopf und einen mit dem Drehknopf verbundenen Träger, der ein wenigstens erstes Schaltprofil und ein wenigstens zweites Schaltprofil sowie wenigstens ein schaltneutrales Profil, ein Druckstück sowie eine wenigstens erste bewegbare Schalteinrichtung, eine wenigstens zweite bewegbare Schalteinrichtung umfasst, und diese Schalteinrichtungen eine unabhängige Schaltstellung gegenüber dem ersten und zweiten Schaltprofil ermöglichen.
Die erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung kann insbesondere in Kraftfahrzeugen, industriellen Kontrolleinrichtungen, Haushaltsgeräten und Geräten der Medizintechnik eingesetzt werden. Sie ist aber auf diese Gebiete nicht beschränkt.
Steuerungsvorrichtungen zum handbetätigten Steuern von Einrichtungen sind insbesondere auf dem Fahrzeugsektor bekannt. Solche Steuerungsvorrichtungen werden häufig im Bereich von Mittelkonsolen von Kraftfahrzeugen angeordnet. Mit ihnen können verschiedene Funktionen gesteuert werden, z. B. das Navigationssystem, das Radio, Internetanwendungen, Musikeinrichtungen.
Die den Steuerungsvorrichtungen zugrundeliegende oder von diesen beeinflusste elektrische, elektronische und/oder softwaremäßige Steuerung der vorerwähnten Funktionen ist allgemein bekannt.
Derartige Steuerungseinrichtungen weisen häufig einen zentral angeordneten Knopf auf, der um seine vertikale Achse drehbar ist, sich häufig in vier Richtungen verschwenken lässt und der um eine vertikale Achse nach unten gedrückt werden kann, wodurch Schalteinstellungen verschiedenster Art in Kombinationen mit Drehbewegungen des Knopfes aufgerufen werden können.
Im Stand der Technik sind dabei auch zahlreiche Versuche unternommen worden, Einfluss auf die Haptik derartiger Steuerungsvorrichtungen zu nehmen, um dem Bediener eine Rückmeldung über das Ansteuern und den Eintritt verschiedener Bedienpositionen infolge der Handbetätigung der Steuerungsvorrichtung zu geben. Die hierzu vorgeschlagenen technischen Lösungen sind jedoch allesamt hoch komplex, fehleranfällig, aufwändig sowie in der Herstellung teuer. Sie erleichtern überdies häufig nicht dem Bediener die Benutzung dieser Steuereinrichtung, sondern überfordern ihn infolge der Komplexität.
So ist aus der DE 100 29 191 A1 ein elektronisch gesteuerter Flüssigkeitsdrehkopf als haptisches Bedienelement bekannt. Der Drehknopf verläuft in einer magnetorheologischen Flüssigkeit. Dabei wird die Viskosität über ein Magnetfeld gesteuert. Je nach Ansteuerung des Magnetfeldes werden verschiedene Rastverläufe erzeugt. Der Aufbau einer solchen Steuerungseinrichtung ist hoch kompliziert, setzt eine aufwändige Steuerungstechnologie voraus und ist in der Herstellung teuer.
Weiter ist gemäß der WO 2013/068482 A2 eine Fahrzeug-Steuerungsvorrichtung zum handbetätigten Steuern von Fahrzeugeinrichtungen mit mindestens einem Drehknopf und mindestens einem mit dem Drehknopf verbundenen Zahnrad bekannt, welches an einer mit dem Drehknopf gemeinsamen Drehachse drehbar gelagert ist, mit mindestens einem Zahn des Zahnrades zugeordneten Magnetfeld, welches gegenüber einer Drehung des Zahnrades ortsfest gelagert ist. Auch diese Vorrichtung ist überaus komplex aufgebaut und setzt die Überwindung magnettechnischer Problemstellungen voraus und ist in der Bedienweise kompliziert sowie in der Herstellung sehr teuer.
Weiter werden diese komplizierten Vorrichtungen, die Magnetfeldtechnologien zur Änderung der Haptik einsetzen, kombiniert mit hochspezifischen LED-Technologien, wie dies auch in der WO 2013/068482 offenbart ist.
Dieser vorliegende Stand der Technik ist zusammenfassend dadurch gekennzeichnet, dass derartige, einen Drehknopf aufweisende Steuervorrichtungen zum Steuern von Einrichtungen per Hand nur jeweils ein einziges haptisches Profil erfassen. Zur Erfassung der unterschiedlichen Kräfte und der Anzahl der jeweiligen einrückbaren Arretierungen, was im Fachjargon auch „Force and Number of Indexing Detents” bezeichnet wird, sind also zwei separate Module notwendig, um dieselbe Funktion zu erfüllen. Soweit Steuereinrichtungen vorhanden sind, die mehr als ein haptisches Profil in der Anwendung erfassen, so sind sie komplex, störanfällig und überfordern häufig den Bediener.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es mithin das Ziel der vorliegenden Erfindung, zwei oder mehr haptische Profile mit einem einzigen drehbaren Modul zu erfassen; die Notwendigkeit des Einsatzes mehrerer Module soll entfallen. Des Weiteren soll der Einsatz von nicht-komplexen elektromechanischen Systemen angestrebt werden. Die Herstellung einer solchen Steuerungsvorrichtung soll ferner kosteneffektiv sein. Des Weiteren soll dem Benutzer eine einfache, gleichwohl sichere Handhabung einer solchen Steuerungsvorrichtung ermöglicht werden, die ihm auf Grund der Zurverfügungstellung von wenigstens zwei haptischen Profilen ermöglicht, die anzustrebende und eingenommene Schaltstellung zu identifizieren.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Hauptanspruches gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen niedergelegt.
Die erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung zum Steuern von Einrichtungen per Hand umfasst dabei einen Drehknopf, der auf einem festen Gehäuse angeordnet ist, das seinerseits etwa auf der Mittelkonsole eines Fahrzeugs oder auf einer sonstigen Unterlage einer Gerätschaft angeordnet ist. Der Drehknopf ist um seine vertikale Achse um 360° drehbar.
Der Drehknopf weist vorteilhafterweise einen geriffelten Außenring auf, mit dem die Bedienperson den Drehknopf drehsymmetrisch bewegen kann.
Des Weiteren weist der Drehknopf eine an seiner oberen Stirnseite angeordnete Fläche auf, die von der Drehbewegung des Außenrings unabhängig ist. Die Stirnfläche kann beispielsweise als Kappe ausgestaltet sein und wird der Einfachheit halber so bezeichnet. Sie ist durch die Bedienperson betätigbar, indem sie beispielsweise in vertikaler Richtung in vertikaler Achse von Hand gedrückt werden kann.
Durch Betätigung, insbesondere durch Drücken, der Kappe wird ein im Inneren des Drehknopfs befindliches Druckstück, in Fachkreisen auch als Plunger bezeichnet, betätigt, das im gedrückten Zustand auf einen Kontaktschalter trifft, der beispielsweise einen Linear-Aktuator betätigt. Dies wird noch näher beschrieben.
Mit dem Drehknopf, insbesondere mit dem vorzugsweise geriffelten Außenring, verbunden ist ein im Gehäuseinneren angeordneter Träger.
Die Verbindung zwischen dem Drehknopf, insbesondere dem geriffelten Außenring, und dem im Gehäuseinneren angeordneten Träger ist vorteilhafterweise fest ausgestaltet.
Mit Drehung des Drehknopfs, insbesondere des geriffelten Außenrings, dreht sich auch dieser Träger.
Der Träger ist vorteilhafterweise als dreidimensionaler Ring ausgestaltet.
Dieser Träger weist wenigstens zwei Schaltprofile auf, nämlich wenigstens ein erstes Schaltprofil, und ein zweites Schaltprofil.
Vorzugsweise weist der Träger auch wenigstens ein schaltneutrales Profil auf.
Diese Profile sind vorzugsweise in unterschiedlichen Höhenbereichen des Trägers, also beispielsweise des dreidimensionalen Rings, angeordnet.
In der vertikalen Achse des Trägers von unten betrachtet, ist zunächst das erste Schaltprofil angeordnet. Darüber befindet sich das zweite Schaltprofil. Benachbart zu dem zweiten Schaltprofil ist das wenigstens eine schaltneutrale Profil angeordnet.
Diese Schaltprofile sind dabei vorzugsweise am Innenumfang des Trägers angeordnet.
Das erste Schaltprofil ist dabei vorzugsweise ein sägezahnförmiges Profil. Besonders bevorzugt ist das Sägezahnprofil dreiecksförmig, wobei der in vertikaler Betrachtung nach unten ragende Winkel ein stumpfer Winkel ist.
Statt eines sägezahnartigen Profils können andere vergleichbare Profile für das erste Schaltprofil vorgesehen sein, z. B. ein wellenförmiges Profil. Kombinationen dieser geometrischen Gestaltung sind im Belieben des Fachmanns.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist dieses erste Schaltprofil etwa 6–9 derartiger sägezahn- oder wellenförmiger Profilteile auf.
Das in vertikaler Betrachtung über dem ersten Schaltprofil angeordnete zweite Schaltprofil verfügt bevorzugt ebenfalls über eine solche sägezahn- oder wellenförmige Konfiguration.
Das zweite Schaltprofil beinhaltet dabei eine größere Anzahl derartiger Profilsegmente. Ohne dass dies eine inhaltliche Beschränkung wäre, wird eine Anzahl von 18–24 Profilsegmenten als in vielfachen Einsatzfällen wünschenswert angesehen.
Durch die höhere Anzahl der Profilsegmente bei dem zweiten Schaltsegment entsteht hierdurch eine abgeflachtere Kontaktfläche bzw. Abtastfläche.
Denn bevorzugt sind die Profilsegmente des zweiten Schaltprofils niedriger ausgestaltet als die Profilsegmente des ersten Schaltprofils.
Von unten betrachtet in vertikaler Richtung des Trägers ist benachbart zu dem zweiten Schaltprofil, vorzugsweise oberhalb oder unterhalb des zweiten Schaltprofils, ein sogenanntes schaltneutrales Profil angeordnet. Dieses ist vorzugsweise als glatte Fläche ohne das Vorhandensein derartiger Profilsegmente, wie sie beim ersten und zweiten Schaltprofil vorhanden sind, ausgestaltet.
Die Profilsegmente des ersten Schaltprofils und des zweiten Schaltprofils bilden jeweils eine Rastkontur.
Zusätzlich zu den vorerwähnten ersten und zweiten Schaltprofilen kann der Träger auch ein oder mehrere weitere Schaltprofile aufweisen. Dies hängt im Wesentlichen von dem angestrebten Einsatzzweck ab.
Die Anordnung der betreffenden Schaltprofile im Verhältnis zueinander kann je nach den angestrebten Einsatzzwecken auch unterschiedlich ausfallen.
Die Höhe und die Anzahl der vorbeschriebenen Sägezahnsegmente bzw. Wellenkonfigurationen bestimmt zum einen die Anzahl der jeweiligen erzielbaren Schaltstellungen.
Das vorzugsweise unterschiedliche Höhenprofil der Profilsegmente beeinflusst auch die aufzuwendende Kraft bei der Betätigung des Drehknopfes im Zusammenwirken mit der Betätigung der weiter unten noch zu beschreibenden bewegbaren Schalteinrichtungen, die mit den Schaltprofilen in einen gemeinsamen Wirkmechanismus treten.
Durch diese unterschiedliche Ausgestaltung der wenigstens ersten und zweiten Schaltprofile entsteht die unterschiedliche Haptik, die der Bedienperson das Ansteuern und Erreichen verschiedener Schaltstellungen übermittelt.
Statt der vorerwähnten sägezahnartigen oder wellenförmigen Ausgestaltung des ersten Schaltprofils und des zweiten Schaltprofils können selbstverständlich auch inverse Strukturen, etwa halbkugelförmige Ausnehmungen unterschiedlicher Größe und Tiefe in den Träger gewählt werden.
Des Weiteren können das erste Schaltprofil, das zweite Schaltprofil und das schaltneutrale Profil auch an der Außenseite des Trägers angeordnet sein. Sie können auch abwechselnd an der Innenseite und Außenseite des Trägers angeordnet sein.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist in ihrem Inneren ferner eine wenigstens erste bewegbare Schalteinrichtung und eine wenigstens zweite bewegbare Schalteinrichtung auf. Diese bewegbaren Schalteinrichtungen werden auch als Plunger bezeichnet.
Die erste bewegbare Schalteinrichtung ist dazu bestimmt, in einen Wirkmechanismus mit dem ersten Schaltprofil des Trägers zu treten.
Die zweite bewegbare Schalteinrichtung ist dazu bestimmt, in einen Wirkmechanismus mit dem zweiten Schaltprofil und dem schaltneutralen Profil des Trägers zu treten.
Die zweite bewegbare Schalteinrichtung kann dabei insbesondere eine Kugel aufweisen, die in einen Kontakt mit der Rastkontur des zweiten Schaltprofils treten kann. Die zweite bewegbare Schalteinrichtung, insbesondere in Form einer Kugel, kann dabei federgestützt sein, insbesondere kann sie an einer Druckfeder angeordnet sein. Der Begriff der Bewegbarkeit bezieht sich dabei nicht auf diese federnde Lagerung; der Begriff wird noch erläutert.
Die erste bewegbare Schalteinrichtung ist dabei vorzugsweise ebenfalls federgestützt gelagert. Sie kann insbesondere mit einer Druckfeder verbunden sein.
Die wenigstens beiden bewegbaren Schalteinrichtungen sind dabei in einem inneren Gehäuse angeordnet, das sich unterhalb des unter der Kappe des Drehknopfs versehenen Druckstücks befindet.
Das innere Gehäuse ist zu dem Träger benachbart angeordnet.
Es ist in einem oberen, zur Außenseite des Drehknopfs gerichteten Bereich offen. Hierdurch wird der Wirkkontakt zwischen dem ersten Schaltprofil des Trägers und der ersten bewegbaren Schalteinrichtung einerseits und dem zweiten Schaltprofil des Trägers und der zweiten bewegbaren Schalteinrichtung ermöglicht.
Die zweite bewegbare Schalteinrichtung ist dabei ihrerseits in einem bewegbaren Bauteil, etwa einem Gehäuse angeordnet, das sich seinerseits innerhalb des vorerwähnten inneren Gehäuses vertikal bewegbar verschieben lässt.
Dabei ist die zweite bewegbare Schalteinrichtung vorzugsweise in einem rechten Winkel zu der ersten bewegbaren Schalteinrichtung angeordnet.
Die zweite bewegbare Schalteinrichtung nimmt dabei im Vergleich zur ersten bewegbaren Schalteinrichtung eine Horizontale ein, ist also im Vergleich zur vertikalen Achse des Drehknopfes in einem Winkel von 90° angeordnet.
Das Gehäuse der zweiten bewegbaren Schalteinrichtung ist dabei vorzugsweise auf oder an der oberen Stirnseite der ersten bewegbaren Schalteinrichtung gelagert. Die Bewegbarkeit der insbesondere Druckfeder gestützten Kugel wird durch diese Lagerung nicht beeinflusst.
Die erste bewegbare Schalteinrichtung ist vorzugsweise vertikal ausgerichtet. Die dabei vorzugsweise vorgesehene Druckfeder ruht dabei auf einem vertikal nach oben und unten bewegbaren Boden.
Durch diese Ausgestaltung werden die erste und die zweite Schalteinrichtung vertikal von einer etwa unteren Position in eine erhöhte Position nicht nur absolut, sondern auch in Bezug auf die Schaltprofilanordnung des benachbarten Trägers gebracht.
Diese bewegbare Ausgestaltung der ersten Schalteinrichtung und der zweiten Schalteinrichtung führt dazu, dass je nach Betätigung der Steuerungsvorrichtung durch Drehen und/oder Drücken die erste bewegbare Schalteinrichtung in einen Wirkmechanismus mit dem ersten Schaltprofil des Trägers treten kann. Dies erfolgt unabhängig davon, ob und wieweit die zweite bewegbare Schalteinrichtung in einen Wirkmechanismus mit dem zweiten Schaltprofil des Trägers tritt.
Die erste bewegbare Schalteinrichtung und die zweite bewegbare Schalteinrichtung sind damit in einer vertikal bewegbaren Konstellation angeordnet. Auf den Auslöser dieser Bewegbarkeit wird noch eingegangen.
Die die erste bewegbare Schalteinrichtung und die zweite bewegbare Schalteinrichtung aufnehmende gehäuseartige Vorrichtung ist, wie dargestellt, zwar vertikal bewegbar, jedoch in Rotationsrichtung fixiert, d. h. sie bewegt sich nicht zusammen mit dem bevorzugten äußeren Ring des Drehknopfs und dem daran angeordneten Träger in Drehumfangsrichtung.
Diese Konstellation bedeutet also, dass bei einer nach oben, d. h. in Richtung Kappe des Drehkopfs ausgerichteten Anordnung des bewegbaren Bodens und des bewegbaren Bauteils die zweite bewegbare Schalteinrichtung nicht in Kontakt mit der Rastkontur des zweiten Schaltprofils des Trägers ist. Vielmehr kann sich die zweite bewegbare Schalteinrichtung frei auf dem schaltneutralen Profil des Trägers bewegen. Dadurch ist die zweite bewegbare Schalteinrichtung nicht in einem Schaltkontakt mit dem zweiten Schaltprofil des Trägers.
In dieser Anordnung der zweiten bewegbaren Schalteinrichtung erfolgt der Kontakt allein zwischen der Stirnseite der ersten bewegbaren Schalteinrichtung und der Rastkontur des ersten Schaltprofils des Trägers.
Die in dieser Position nach oben bewegte erste Schalteinrichtung tritt dabei in Kontakt mit der sägezahnförmigen bzw. wellenförmigen Raststruktur des ersten Schaltprofils des Trägers.
Durch Drehen des Trägers zusammen mit dem äußeren Ring des Drehknopfes läuft also die erste bewegbare Schalteinrichtung dieser sägezahnförmigen bzw. wellenförmigen Rastkontur nach. Hierdurch wird eine relativ strenge Haptik bewirkt.
Befindet sich das bewegbare Bauteil, bevorzugt die gehäuseartige Vorrichtung mit der ersten bewegbaren Schalteinrichtung und der zweiten bewegbaren Schalteinrichtung in dem unteren Bereich des Drehknopfes, verglichen mit der vertikalen Achse des Drehknopfes, so bewirkt diese Anordnung, dass die Schaltstellung dieser beiden Bauteile im Vergleich zum ersten Schaltprofil und zweiten Schaltprofil des Trägers verändert wird. Dadurch entsteht auch eine Änderung der Haptik.
Denn in diesem Fall tritt die zweite bewegbare Schalteinrichtung in Kontakt mit der Rastkontur des zweiten Schaltprofils des Trägers. Durch Drehen des äußeren Ringes des Drehknopfes und damit auch des Trägers um seine vertikale Drehachse läuft die zweite bewegbare Schalteinrichtung in der vorzugsweisen Ausgestaltung der mittels einer Druckfeder gelagerten Kugel der Rastkontur des zweiten Schaltprofils des Trägers nach.
Da diese Raststruktur, wie oben dargestellt, vorzugsweise kürzer und sanfter ausfällt im Vergleich zu der Raststruktur des ersten Schaltprofils des Trägers, entsteht hierdurch eine andere Haptik für den Bediener.
Bei dieser letztgenannten Ausgestaltung ist die erste bewegbare Schalteinrichtung außer Kontakt zu dem ersten Schaltprofil des Trägers.
Die vertikale Bewegung der die erste und zweite bewegbare Schalteinrichtung aufnehmenden gehäuseartigen Vorrichtung wird dabei über einen linearen Aktuator vorgenommen. Dieser lineare Aktuator kann dabei motorangetrieben oder auf jegliche andere Weise angetrieben sein, also auch manuell. Wesentlich ist lediglich, dass dieser lineare Aktuator durch die Bewegung dieser gehäuseförmigen Vorrichtung eine Umschaltung der Steuereinrichtung von dem ersten haptischen Profil auf ein zweites haptisches Profil ermöglicht.
Der lineare Aktuator wird dabei vorzugsweise durch den im Gehäuseinneren des Drehknopfs befindlichen Kontaktschalter in Bewegung gesetzt. Dies geschieht vorzugsweise dadurch, dass der Bediener die Kappe des Drehknopfes in vertikaler Richtung nach unten drückt, so dass das Druckstück (Plunger) ebenfalls nach unten gedrückt wird, wodurch ein Kontakt zu dem Kontaktschalter entsteht.
In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wird die erste bewegbare Schalteinrichtung von einer axialen Position in eine parallele Position zur zweiten bewegbaren Schalteinrichtung verlagert.
Dies bietet sich etwa dann an, wenn die erste bewegbare Schalteinrichtung dabei nicht in Kontakt mit einer sägezahnförmigen sondern mit einer wellenförmigen Raststruktur des ersten Schaltprofils des Trägers treten soll und wenn die Anzahl der wellenförmigen Raststrukturelemente dieses Schaltprofils eine geringere Abweichung zu der Anzahl der Raststrukturelemente derjenigen Raststruktur des zweiten Schaltprofils aufweisen soll, als das bei der eingangs genannten Ausführungsform mit einer sägezahnförmigen Konfiguration der Fall sein kann.
Bei dieser anderen Ausführungsform kann die erste bewegbare Schalteinrichtung etwa ebenfalls über eine Kugel verfügen, die in einen Kontakt mit der Rastkontur des ersten Schaltprofils treten kann. Die erste bewegbare Schalteinrichtung mit einer Kugel ist bevorzugt federgestützt an einer Druckfeder angeordnet.
Auch die zweite bewegbare Schalteinrichtung mit einer Kugel ist vorzugsweise federgestützt an einer Druckfeder angeordnet.
Statt einer Kugel können auch andere Gestaltungen gewählt werden, die ein Gleiten oder sonstiges Bewegen entlang der betreffenden Raststruktur des Trägers ermöglichen, z. B. federdrahtartige oder bügelartige Formen. Dies gilt für alle Ausführungsformen.
Bei dieser zweiten Ausführungsform ist ebenfalls ein schaltneutrales Profil auf der Innenfläche des Trägers angeordnet. Dieses ist dann räumlich vorzugsweise zwischen dem ersten und dem zweiten Schaltprofil angeordnet.
Die erste bewegbare Schalteinrichtung ist dazu bestimmt, in einen Wirkmechanismus mit dem ersten Schaltprofil des Trägers zu treten.
Die zweite bewegbare Schalteinrichtung ist dazu bestimmt, in einen Wirkmechanismus mit dem zweiten Schaltprofil und dem schaltneutralen Profil des Trägers zu treten.
Durch diese Ausgestaltung werden auch bei dieser Ausführungsform die erste und die zweite Schalteinrichtung vertikal von einer etwa unteren Position in eine erhöhte Position nicht nur absolut, sondern auch in Bezug auf die Schaltprofilanordnung des benachbarten Trägers gebracht.
Diese bewegbare Ausgestaltung der ersten Schalteinrichtung und der zweiten Schalteinrichtung führt dazu, dass je nach Betätigung der Steuerungsvorrichtung durch Drehen und/oder Drücken die erste bewegbare Schalteinrichtung in einen Wirkmechanismus mit dem ersten Schaltprofil des Trägers treten kann.
Diese Konstellation bedeutet also, dass die zweite bewegbare Schalteinrichtung nicht in Kontakt mit der Rastkontur des zweiten Schaltprofils des Trägers ist. Vielmehr kann sich die zweite bewegbare Schalteinrichtung frei auf dem schaltneutralen Profil des Trägers bewegen. Dadurch ist die zweite bewegbare Schalteinrichtung nicht in einem Schaltkontakt mit dem zweiten Schaltprofil des Trägers.
In dieser Anordnung der zweiten bewegbaren Schalteinrichtung erfolgt der Kontakt allein zwischen der Stirnseite der ersten bewegbaren Schalteinrichtung und der Rastkontur des ersten Schaltprofils des Trägers.
Die in dieser Position nach oben bewegte erste Schalteinrichtung tritt dabei in Kontakt mit der wellenförmigen Raststruktur des ersten Schaltprofils des Trägers.
Durch Drehen des Trägers zusammen mit dem äußeren Ring des Drehknopfes läuft also die erste bewegbare Schalteinrichtung dieser wellenförmigen Rastkontur nach.
Befindet sich das bewegbare Bauteil, bevorzugt die gehäuseartige Vorrichtung mit der ersten bewegbaren Schalteinrichtung und der zweiten bewegbaren Schalteinrichtung in dem unteren Bereich des Drehknopfes, verglichen mit der vertikalen Achse des Drehknopfes, so bewirkt diese Anordnung, dass die Schaltstellung dieser beiden Bauteile im Vergleich zum ersten Schaltprofil und zweiten Schaltprofil des Trägers verändert wird. Dadurch entsteht auch eine Änderung der Haptik.
Denn in diesem Fall tritt die zweite bewegbare Schalteinrichtung in Kontakt mit der Rastkontur des zweiten Schaltprofils des Trägers. Durch Drehen des äußeren Ringes des Drehknopfes und damit auch des Trägers um seine vertikale Drehachse läuft die zweite bewegbare Schalteinrichtung in der vorzugsweisen Ausgestaltung der mittels einer Druckfeder gelagerten Kugel der Rastkontur des zweiten Schaltprofils des Trägers nach.
Es kann diese zweite Ausführungsform beispielsweise weiter so ausgestaltet sein, dass ein weiteres schaltneutrales Profil auf der Innenfläche des Trägers angeordnet ist. In diesem Fall ist es bevorzugt, bei vertikaler Betrachtung in Richtung Druckstück das zweite schaltneutrale Profil für die zweite bewegliche Schalteinrichtung oben auf der Innenfläche des Trägers anzuordnen, darunter das zweite Schaltprofil, darunter das erste Schaltprofil und darunter wiederum ein weiteres, erstes schaltneutrales Profil.
Auch in diesem Fall weist das erste Schaltprofil eine geringere Anzahl von Profilstrukturelementen auf, als dies bei dem zweiten Schaltprofil der Fall ist, was mit einer differenten Haptik je nach Betätigung der Steuereinrichtung einhergeht.
Dementsprechend ist das bewegbare Bauteil im Inneren der Vorrichtung mit der darin aufgenommenen ersten bewegbaren Schalteinrichtung und der zweiten bewegbaren Schalteinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform aufgebaut. Es weist bei der vorgenannten Blickrichtung eine erste bewegliche Schalteinrichtung, darunter eine zweite bewegliche Schalteinrichtung mit jeweils einer Kugel zum Zweck des Gleitens oder sonstigen Bewegens entlang der betreffenden Raststruktur des Trägers, wobei beide bewegbare Schalteinrichtungen ihrerseits in einem federbetätigten Innengehäuse angeordnet sind.
Bei Betätigung des Drehknopfs durch Drehen und/oder Drücken des Druckstücks und damit auch des Trägers um seine vertikale Drehachse tritt die erste bewegbare Schalteinrichtung in einen Wirkmechanismus mit dem ersten Schaltprofil des Trägers. Denn durch Drehen des äußeren Ringes des Drehknopfes und damit auch des Trägers um seine vertikale Drehachse läuft die erste bewegbare Schalteinrichtung in der vorzugsweisen Ausgestaltung der mittels einer Druckfeder gelagerten Kugel der Rastkontur des ersten Schaltprofils des Trägers nach.
Die zweite bewegbare Schalteinrichtung befindet sich dann in Höhe des zweiten schaltneutralen Profils des Trägers, also in einem schaltneutralen Zustand.
Bei weiterer Betätigung des Drehknopfs durch Drehen und/oder Drücken des Druckstücks und damit auch des Trägers um seine vertikale Drehachse tritt die zweite bewegbare Schalteinrichtung in einen Wirkmechanismus mit dem zweiten Schaltprofil des Trägers. Denn durch Drehen des äußeren Ringes des Drehknopfes und damit auch des Trägers um seine vertikale Drehachse läuft die zweite bewegbare Schalteinrichtung in der vorzugsweisen Ausgestaltung der mittels einer Druckfeder gelagerten Kugel der Rastkontur des zweiten Schaltprofils des Trägers nach.
Die erste bewegbare Schalteinrichtung befindet sich dann in Höhe des ersten schaltneutralen Profils des Trägers, also in einem schaltneutralen Zustand.
Die Funktionsweise dieser beiden Teilgestaltungen einer zweiten Ausführungsform entspricht im Übrigen prinzipiell derjenigen der eingangs erläuterten Ausführungsform, so dass deren Beschreibung auch für diese Ausführungsform herangezogen werden kann.
Eine weitere, dritte Ausführungsform ist eine Art Variante der beiden oben geschilderten Ausführungsformen.
Bei ihr sind beispielsweise die erste bewegbare Schalteinrichtung und ein sägezahnförmiges erstes Schaltprofil auf dem Träger wie bei der ersten Ausführungsform vorhanden. Zusätzlich ist aber neben dem zweiten Schaltprofil ein wenigstens drittes Schaltprofil auf dem Träger vorhanden.
Dieses dritte Schaltprofil ist dabei nach der gewählten Beschreibung zwischen dem ersten Schaltprofil und dem zweiten Schaltprofil des Trägers nach eingangs erläuterter Ausführungsform angeordnet.
Das zweite und das dritte Schaltprofil weisen vorzugsweise einen wellenförmigen Verlauf auf, der eine im Vergleich zueinander unterschiedliche Anzahl von Wellensegmenten zeigt, aber jedenfalls vorzugsweise eine größere Anzahl von Wellensegmenten im Vergleich zu der Anzahl der Sägezähne des ersten Schaltprofils. Dabei kann insbesondere das zweite Schaltprofil eine konstruktive Kombination aus einem sägezahnartigen und aus einem wellenförmigen Profil darstellen.
Dem zweiten und dem dritten Schaltprofil ist dabei etwa eine wie zur ersten Ausführungsform beschriebene zweite bewegbare Schalteinrichtung zugeordnet, die bei entsprechender, bereits geschilderter Betätigung des Drehknopfs entweder dem ersten oder dem zweiten Schaltprofil nachläuft.
Auch insoweit ist ein schaltneutrales Profil vorgesehen. Dieses ist in vertikaler Betrachtung vorzugsweise zwischen dem dritten Schaltprofil und dem Druckstück des Drehknopfs angeordnet.
Das vorzugsweise auch bei dieser Ausführungsform vorgesehene innere Gehäuse bewegt sich also über drei Schaltprofil-Positionen hinweg.
Bei der ersten Position ist die erste bewegbare Schalteinrichtung in Kontakt mit dem ersten Schaltprofil des Trägers. Die zweite bewegbare Schalteinrichtung ist dann in einer schaltneutralen Position.
Bei der zweiten Position ist die erste bewegbare Schalteinrichtung in schaltneutraler Stellung. Die zweite bewegbare Schalteinrichtung ist in Kontakt mit dem zweiten Schaltprofil.
Bei der dritten Position ist die erste bewegbare Schalteinrichtung in schaltneutraler Stellung. Die zweite bewegbare Schalteinrichtung ist in Kontakt mit dem dritten Schaltprofil.
Die Funktionsweise dieser Ausführungsform entspricht im Übrigen prinzipiell derjenigen der eingangs erläuterten Ausführungsform, so dass deren Beschreibung auch für diese Ausführungsform herangezogen werden kann.
Es sind weitere Kombinationen dieser vorerwähnten Ausführungsformen möglich.
So ist es etwa möglich, dass wenigstens eine schaltneutrale Profil nicht, wie bei den vorerläuterten und nachfolgend erläuterten Ausgestaltungen, an der Außenseite der Schaltprofile sondern zwischen den Schaltprofilen anzuordnen. Dies gilt auch im Falle der Verwendung von mehr als einem schaltneutralen Profil.
Der Fachmann wird dabei die geeignete Auswahl der Anordnungen je nach Einsatzzweck der Steuervorrichtung treffen. Daraus ergibt sich, dass auch mehr als zwei Schaltprofile verwendet werden können. Dies gilt auch für die Auswahl der jeweils gewünschten Kontur je nach angestrebter Haptik.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Vorteil und Zweckmäßigkeiten sind der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung zu entnehmen. Hierbei zeigen:
1 in einer perspektivischen Darstellung die Steuerungsvorrichtung in Außendarstellung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 die erfindungsgemäße Steuervorrichtung in einer perspektivischen Schnittdarstellung gemäß der Ausführungsform der Erfindung;
3 die erfindungsgemäße Steuervorrichtung in einer perspektivischen Darstellung, die die Drehbewegung um die vertikale Achse und die vertikale Bewegung der Schalteinrichtungen zeigen;
4 in einer Draufsicht den Träger mit den Schaltprofilen;
5 in einer Sicht von unten gemäß der Ausführungsform der Erfindung den Träger gemäß 4 und den Schaltprofilen;
6 das bewegbare Bauteil mit der darin aufgenommenen ersten bewegbaren Schalteinrichtung und der zweiten bewegbaren Schalteinrichtung;
7 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung im Vertikalschnitt in einer ersten Schaltstellung;
8 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Steuerungsvorrichtung in einem Vertikalschnitt in einer zweiten Schaltstellung;
9 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Steuerungsvorrichtung im Vertikalschnitt mit der Anordnung und Funktionsweise des Linear-Aktuators;
10 die erfindungsgemäße Steuervorrichtung in einer perspektivischen Schnittdarstellung gemäß einer Variante einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, bei der die erste bewegbare Schalteinrichtung in einer Schaltstellung ist;
11 die erfindungsgemäße Steuervorrichtung in einer perspektivischen Schnittdarstellung gemäß einer Variante einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, bei der die erste bewegbare Schalteinrichtung in einer schaltneutralen Stellung ist;
12 das bewegbare Bauteil mit der darin aufgenommenen ersten bewegbaren Schalteinrichtung und der zweiten bewegbaren Schalteinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
13 in einer Sicht von unten gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung den Träger und den Schaltprofilen entsprechend dieser Ausführungsform;
14 den Träger mit einer ersten bewegbaren Schalteinrichtung und einem sägezahnförmigen ersten Schaltprofil auf dem Träger sowie neben dem zweiten Schaltprofil ein wenigstens drittes Schaltprofil auf dem Träger gemäß einer weiteren Ausführungsform.
Die 1 zeigt die erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung 1 zum Steuern von Einrichtungen per Hand. Diese umfasst dabei einen Drehknopf 2, der auf einem festen Gehäuse 22 angeordnet ist, das seinerseits etwa auf der Mittelkonsole eines Fahrzeugs oder auf einer sonstigen Unterlage einer Gerätschaft angeordnet ist. Der Drehknopf ist um seine vertikale Achse um 360° drehbar.
Der Drehknopf weist vorteilhafterweise einen geriffelten Außenring 2 auf, mit dem die Bedienperson den Drehknopf drehsymmetrisch bewegen kann.
Des Weiteren weist der Drehknopf eine an seiner oberen Stirnseite angeordnete Fläche 21 auf, die von der Drehbewegung des Außenrings unabhängig ist. Die Stirnfläche ist in diesem Ausführungsbeispiel als Kappe ausgestaltet. Sie ist durch die Bedienperson betätigbar, indem sie beispielsweise in vertikaler Richtung in vertikaler Achse gedrückt werden kann.
Wie aus 2 und 9 ersichtlich, wird durch Betätigung, insbesondere durch Drücken, der Kappe ein im Inneren des Drehknopfs befindliches Druckstück, Plunger 7 betätigt, das im gedrückten Zustand auf einen Kontaktschalter 13 trifft, der beispielsweise einen Linear-Aktuator betätigt. Dies wird noch näher beschrieben.
Mit dem Drehknopf 2, insbesondere mit dem geriffelten Außenring verbunden ist ein im Gehäuseinneren angeordneter Träger 3.
Die Verbindung zwischen dem Drehknopf, insbesondere dem geriffelten Außenring und dem im Gehäuseinneren angeordneten Träger ist vorteilhafterweise fest ausgestaltet.
Mit Drehung des Drehknopfs 2, insbesondere des geriffelten Außenrings, dreht sich auch dieser Träger 3.
Der Träger 3 ist als dreidimensionaler Ring ausgestaltet.
3 zeigt die vorstehende Konstellation in der Anordnung der Drehung und der vertikalen Bewegung der Schalteinrichtungen.
Dieser Träger 3 weist wenigstens zwei Schaltprofile auf, nämlich ein erstes Schaltprofil 4 und ein zweites Schaltprofil 5, wie 4 entnommen werden kann.
Ferner weist der Träger 3 ein schaltneutrales Profil 6 auf.
Diese Profile sind vorzugsweise in unterschiedlichen Höhenbereichen des Trägers angeordnet.
In der vertikalen Achse 20 des Trägers von unten betrachtet, ist zunächst das erste Schaltprofil 4 angeordnet. Darüber befindet sich das zweite Schaltprofil 5. Über dem zweiten Schaltprofil ist das schaltneutrale Profil 6 angeordnet.
Diese Schaltprofile sind dabei am Innenumfang des Trägers angeordnet.
Das erste Schaltprofil zeigt dabei ein sägezahnförmiges Profil 42. Das Sägezahnprofil ist dreiecksförmig, wobei der in vertikaler Betrachtung nach unten ragende Winkel ein stumpfer bzw. abgeflachter Winkel ist.
Dieses erste Schaltprofil weist etwa 8 derartiger sägezahnförmiger Profilteile auf.
Das in vertikaler Betrachtung über dem ersten Schaltprofil 4 angeordnete zweite Schaltprofil 5 verfügt über eine wellenförmige Konfiguration 52.
Das zweite Schaltprofil beinhaltet dabei eine größere Anzahl derartiger Profilsegmente 52.
Die Profilsegmente 52 des zweiten Schaltprofils 5 sind niedriger ausgestaltet als die Profilsegmente 42 des ersten Schaltprofils 4.
Von unten betrachtet in vertikaler Richtung ist oberhalb des zweiten Schaltprofils ein sogenanntes schaltneutrales Profil angeordnet. Dieses ist als glatte Fläche ohne das Vorhandensein derartiger Profilsegmente, wie sie beim ersten und zweiten Schaltprofil vorhanden sind, ausgestaltet.
Die Profilsegmente des ersten Schaltprofils und des zweiten Schaltprofils bilden jeweils eine Rastkontur 41 und 51.
Die Höhe und die Anzahl der vorbeschriebenen Sägezahnsegmente bzw. Wellenkonfigurationen bestimmt zum einen die Anzahl der jeweiligen erzielbaren Schaltstellungen. Das unterschiedliche Höhenprofil der Profilsegmente beeinflusst die aufzuwendende Kraft bei der Betätigung des Drehknopfes im Zusammenwirken mit der Betätigung der bewegbaren Schalteinrichtungen 8 und 9.
Durch diese unterschiedliche Ausgestaltung der wenigstens ersten und zweiten Schaltprofile entsteht die unterschiedliche Haptik, die der Bedienperson das Ansteuern und Erreichen verschiedener Schaltstellungen übermittelt.
5 zeigt den zu 4 erläuterten Träger 3 in Einbaurichtung gemäß der Erfindung, also um 180° gedreht.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist in ihrem Inneren ferner gemäß 2, 3, 6, 7 eine erste bewegbare Schalteinrichtung 8 und eine wenigstens zweite bewegbare Schalteinrichtung 9 auf. Diese bewegbaren Schalteinrichtungen werden auch als Plunger bezeichnet.
6 zeigt diese Schalteinrichtungen in vergrößerter Darstellung.
Die erste bewegbare Schalteinrichtung 8 ist dazu bestimmt, in einen Wirkmechanismus mit dem ersten Schaltprofil 4 des Trägers 3 zu treten.
Die zweite bewegbare Schalteinrichtung 9 ist dazu bestimmt, in einen Wirkmechanismus mit dem zweiten Schaltprofil 5 und dem schaltneutralen Profil 6 des Trägers 3 zu treten.
Die zweite bewegbare Schalteinrichtung 9 weist dabei eine Kugel auf, die in einen Kontakt mit der Rastkontur 52 des zweiten Schaltprofils 5 treten kann. Die zweite bewegbare Schalteinrichtung, in Form einer Kugel, ist federgestützt an einer Druckfeder angeordnet.
Die erste bewegbare Schaltereinrichtung 8 ist federgestützt gelagert und mit einer Druckfeder 11 verbunden.
Die beiden bewegbaren Schalteinrichtungen 8 und 9 sind dabei in einem inneren Gehäuse 101 angeordnet, das sich unterhalb des unter der Kappe 21 des Drehknopfs 2 versehenen Druckstücks 7 befindet und in einem oberen, zur Außenseite des Drehknopfs gerichteten Bereich offen ist, so dass hierdurch der Wirkkontakt zwischen dem ersten Schaltprofil 4 des Trägers 3 und der ersten bewegbaren Schalteinrichtung 8 einerseits und dem zweiten Schaltprofil 5 des Trägers und der zweiten bewegbaren Schalteinrichtung 9 ermöglicht wird.
Die zweite bewegbare Schalteinrichtung 9 ist dabei ihrerseits in einem bewegbaren Gehäuse 10 angeordnet, das sich seinerseits innerhalb des vorerwähnten inneren Gehäuses 101 vertikal bewegbar verschieben lässt.
Dabei ist die zweite bewegbare Schalteinrichtung in diesem Beispiel in einem rechten Winkel zu der ersten bewegbaren Schalteinrichtung angeordnet, 6.
Die zweite bewegbare Schalteinrichtung nimmt dabei im Vergleich zur ersten bewegbaren Schalteinrichtung eine Horizontale ein, ist also im Vergleich zur vertikalen Achse des Drehknopfes in einem Winkel von 90° angeordnet.
Das Gehäuse 10 der zweiten bewegbaren Schalteinrichtung 9 ist dabei auf oder an der oberen Stirnseite der ersten bewegbaren Schalteinrichtung 8 gelagert. Die Bewegbarkeit der insbesondere druckfedergestützten Kugel 90 wird durch diese Lagerung nicht beeinflusst.
Die erste bewegbare Schalteinrichtung 8 ist vertikal ausgerichtet. Die dabei vorgesehene Druckfeder 11 ruht dabei auf einem vertikal nach oben und unten bewegbaren Boden 102, 3, 5.
Diese bewegbare Ausgestaltung der ersten Schalteinrichtung 8 und der zweiten Schalteinrichtung 9 führt dazu, dass je nach Betätigung der Steuerungsvorrichtung durch Drehen und/oder Drücken die erste bewegbare Schalteinrichtung 8 in einen Wirkmechanismus mit dem ersten Schaltprofil 4 des Trägers 3 treten kann. Dies erfolgt unabhängig davon, ob und wieweit die zweite bewegbare Schalteinrichtung 9 in einen Wirkmechanismus zu dem zweiten Schaltprofil 5 des Trägers 3 tritt.
7 zeigt eine 1. Position, wonach bei einer nach oben, d. h. in Richtung Kappe 21 des Drehkopfs 2 ausgerichteten Anordnung die zweite bewegbare Schalteinrichtung 9 nicht in Kontakt mit der Rastkontur 52 des zweiten Schaltprofils 5 des Trägers 3 ist. Vielmehr kann sich die zweite bewegbare Schalteinrichtung 9 frei auf dem schaltneutralen Profil 6 des Trägers 3 bewegen. Dadurch ist die zweite bewegbare Schalteinrichtung 9 nicht in einem Schaltkontakt mit dem zweiten Schaltprofil 5 des Trägers 3.
In dieser Anordnung der zweiten bewegbaren Schalteinrichtung 9 erfolgt der Kontakt zwischen der Stirnseite der ersten bewegbaren Schalteinrichtung 8 und der Rastkontur 41 des ersten Schaltprofils 4 des Trägers 3.
Die die erste bewegbare Schalteinrichtung 8 und die zweite bewegbare Schalteinrichtung 9 aufnehmende gehäuseartige Vorrichtung 10 ist, wie in 3 dargestellt, zwar vertikal bewegbar, jedoch in Rotationsrichtung fixiert, d. h. sie bewegt sich nicht zusammen mit dem bevorzugt äußeren Ring 2 des Drehknopfs und dem daran angeordneten Träger 3 in Drehumfangsrichtung.
Die in dieser Position nach oben bewegte erste Schalteinrichtung 8 tritt dabei in Kontakt mit der sägezahnförmigen Raststruktur 41 des ersten Schaltprofils 4 des Trägers 3. Durch Drehen des Trägers 3 zusammen mit dem äußeren Ring des Drehknopfes 2 läuft also die erste bewegbare Schalteinrichtung 8 dieser sägezahnförmigen Rastkontur 41 nach. Hierdurch wird eine relativ strenge Haptik bewirkt.
8 zeigt eine 2. Position der Anordnung. Hier befindet sich die gehäuseartige Vorrichtung 10 mit der ersten bewegbaren Schalteinrichtung 8 und der zweiten bewegbaren Schalteinrichtung 9 in dem unteren Bereich der Steuerungseinrichtung, verglichen mit der vertikalen Achse des Drehknopfes 2. Dies bewirkt, dass die Schaltstellung dieser beiden Bauteile im Vergleich zum ersten Schaltprofil 4 und zweiten Schaltprofil 5 des Trägers 3 verändert wird. Dadurch entsteht auch eine Änderung der Haptik.
Denn in diesem Fall tritt die zweite bewegbare Schalteinrichtung 9 in Kontakt mit der Raststruktur 52 des zweiten Schaltprofils des Trägers.
Durch Drehen des äußeren Ringes 2 des Drehknopfes und damit auch des Trägers 3 um seine vertikale Drehachse 20 läuft die zweite bewegbare Schalteinrichtung 9 mit der Kugel 90 der Raststruktur 51 des zweiten Schaltprofils 5 des Trägers 3 nach. Da diese Raststruktur 51 vorzugsweise kürzer und sanfter ausfällt im Vergleich zu der Raststruktur 41 des ersten Schaltprofils 4 des Trägers 3, entsteht hierdurch eine andere Haptik für den Bediener.
Bei dieser letztgenannten Ausgestaltung gemäß 8 ist die erste bewegbare Schalteinrichtung 8 außer Kontakt zu dem ersten Schaltprofil 4 des Trägers 3.
Die vertikale Bewegung der die erste und zweite bewegbare Schalteinrichtung aufnehmende gehäuseartigen Vorrichtung wird dabei über einen linearen Aktuator 14 vorgenommen, wie 9 zu entnehmen ist. Dieser lineare Aktuator 14 kann dabei motorangetrieben oder auf jegliche andere Weise angetrieben seien. Wesentlich ist lediglich, dass dieser lineare Aktuator 14 durch die Bewegung dieser gehäuseförmigen Vorrichtung 10 eine Umschaltung der Steuereinrichtung von dem ersten haptischen Profil auf ein zweites haptisches Profil ermöglicht.
Der Linear-Aktuator wird dabei vorzugsweise durch den im Gehäuseinneren des Drehknopfs befindlichen Kontaktschalter 13 in Bewegung gesetzt. Dies geschieht vorzugsweise dadurch, dass der Bediener die Kappe 21 des Drehknopfes 2 in vertikaler Richtung nach unten drückt, so dass das Druckstück (Plunger) 7 ebenfalls nach unten gedrückt wird, wodurch ein Kontakt zu dem Kontaktschalter 13 entsteht.
10 zeigt eine Variante einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Der Grundaufbau der Steuerungseinrichtung entspricht im Wesentlichen derjenigen gemäß den 2, 9, soweit nicht nachfolgend anderes erwähnt.
Bei Betätigung des Drehknopfs 2 durch Drehen und/oder Drücken des Druckstücks 7 und damit auch des Trägers 3 um seine vertikale Drehachse tritt die erste bewegbare Schalteinrichtung 8, 80 in einen Wirkmechanismus mit dem ersten Schaltprofil 4 (nicht gezeigt) des Trägers 3. Denn durch Drehen des äußeren Ringes des Drehknopfes und damit auch des Trägers um seine vertikale Drehachse läuft die erste bewegbare Schalteinrichtung 8 in der Ausgestaltung der mittels einer Druckfeder 11 gelagerten Kugel 80 der wellenförmigen Rastkontur 41 (nicht gezeigt) des ersten Schaltprofils 4 des Trägers 3 nach.
Dies erfolgt unabhängig davon, ob und wieweit die zweite bewegbare Schalteinrichtung 9 in einen Wirkmechanismus zu dem zweiten Schaltprofil 5 des Trägers 3 tritt.
Die zweite bewegbare Schalteinrichtung 9 befindet sich dann in Höhe des in diesem Ausführungsbeispiel zweiten schaltneutralen Profils 6 des Trägers 3, also in einem schaltneutralen Zustand.
11 zeigt die erfindungsgemäße Steuervorrichtung in einer perspektivischen Schnittdarstellung gemäß dieser Variante einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, bei der die erste bewegbare Schalteinrichtung in einer schaltneutralen Stellung ist.
Bei weiterer Betätigung des Drehknopfs 2 durch Drehen und/oder Drücken des Druckstücks 7 und damit auch des Trägers 3 um seine vertikale Drehachse tritt die zweite bewegbare Schalteinrichtung 9 in einen Wirkmechanismus mit dem zweiten Schaltprofil 5 des Trägers. Denn durch Drehen des äußeren Ringes des Drehknopfes 2 und damit auch des Trägers 3 um seine vertikale Drehachse 20 (nicht gezeigt) läuft die zweite bewegbare Schalteinrichtung 9 in der Ausgestaltung der mittels einer Druckfeder 12 gelagerten Kugel 90 der Rastkontur 51 (nicht gezeigt) des zweiten Schaltprofils 5 des Trägers 3 nach.
Die erste bewegbare Schalteinrichtung 8 befindet sich dann in Höhe des in diesem Ausführungsbeispiel ersten schaltneutralen Profils 600 (nicht gezeigt) des Trägers, also in einem schaltneutralen Zustand.
Da diese Raststruktur 51 vorzugsweise kürzer und sanfter ausfällt im Vergleich zu der Raststruktur 41 des ersten Schaltprofils 4 des Trägers 3, entsteht hierdurch eine andere Haptik für den Bediener.
12 zeigt das bewegbare Bauteil mit der darin aufgenommenen ersten bewegbaren Schalteinrichtung 8, 80 und der zweiten bewegbaren Schalteinrichtung 9, 90 gemäß der zweiten Ausführungsform.
Die erste bewegbare Schalteinrichtung 8 ist dazu bestimmt, in einen Wirkmechanismus mit dem ersten Schaltprofil 4 des Trägers 3 sowie dem in diesem Beispiel so genannten ersten schaltneutralen Profil 600 (nicht gezeigt) zu treten.
Die zweite bewegbare Schalteinrichtung 9 ist dazu bestimmt, in einem Wirkmechanismus mit dem zweiten Schaltprofil 5 und dem in diesem Beispiel so genannten zweiten schaltneutralen Profil 6 (nicht gezeigt) des Trägers 3 zu treten.
Die zweite bewegbare Schalteinrichtung 9 weist dabei eine Kugel 90 auf, die in einen Kontakt mit der Rastkontur 51 des zweiten Schaltprofils 5 (nicht gezeigt) tritt. Die zweite bewegbare Schalteinrichtung 9, in Form einer Kugel 90, ist federgestützt an einer Druckfeder 12 angeordnet.
Die erste bewegbare Schaltereinrichtung 8 ist federgestützt gelagert und mit einer Druckfeder 11 verbunden.
Die beiden bewegbaren Schalteinrichtungen 8 und 9 sind dabei in einem inneren Gehäuse 101 angeordnet, das sich unterhalb des unter der Kappe 21 des Drehknopfs 2 versehenen Druckstücks 7 befindet und in einem oberen, zur Außenseite des Drehknopfs gerichteten Bereich offen ist, so dass hierdurch der Wirkkontakt zwischen dem ersten Schaltprofil 4 des Trägers 3 und der ersten bewegbaren Schalteinrichtung 8 einerseits und dem zweiten Schaltprofil 5 des Trägers und der zweiten bewegbaren Schalteinrichtung 9 ermöglicht wird, wie insgesamt in 10, 11 gezeigt.
Die zweite bewegbare Schalteinrichtung 9 ist dabei ihrerseits in einem bewegbaren Gehäuse 10 angeordnet, das sich seinerseits innerhalb des vorerwähnten inneren Gehäuses 101 vertikal bewegbar verschieben lässt, wie in 10, 11 gezeigt.
Dabei ist die zweite bewegbare Schalteinrichtung 9, 90 in diesem Beispiel in etwa parallel zu der ersten bewegbaren Schalteinrichtung 8, 80 angeordnet, wie auch in 10, 11 gezeigt.
13 zeigt in einer Sicht von unten gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung den Träger 3 und den Schaltprofilen entsprechend dieser Ausführungsform.
Der Träger 3 weist hier zum Kontakt mit den parallel angeordneten ersten und zweiten Schalteinrichtungen zwei wellenförmige Schaltprofile 4, 5 auf.
Funktionsmäßig übernimmt dabei das verlagerte wellenförmige Schaltprofil 4, 41 die Aufgabe des sägezahnförmigen Schaltprofils 4, 41 gemäß 4, 5.
Das wellenförmige Schaltprofil 4, 41 weist dabei im Vergleich zu dem sägezahnförmigen Schaltprofil 4, 41 gemäß 4, 5 eine größere Anzahl von Profilelementen auf, was zu einer weicheren Haptik führt.
Ferner weist der Träger 3 ein in diesem Beispiel so genanntes zweites schaltneutrales Profil 6 sowie in diesem Beispiel so genanntes erstes schaltneutrales Profil 600 auf.
Diese Profile sind in unterschiedlichen Höhenbereichen des Trägers angeordnet.
In der vertikalen Achse 20 des Trägers von unten betrachtet, ist zunächst das in diesem Beispiel so genannte erste schaltneutrale Profil 600, darüber das erste Schaltprofil 4 angeordnet. Darüber befindet sich das zweite Schaltprofil 5. Über dem zweiten Schaltprofil 5 ist das in diesem Beispiel so genannte zweite schaltneutrale Profil 6 angeordnet.
Diese bewegbare Ausgestaltung der ersten Schalteinrichtung 8 und der zweiten Schalteinrichtung 9 führt dazu, dass je nach Betätigung der Steuerungsvorrichtung durch Drehen und/oder Drücken die erste bewegbare Schalteinrichtung 8 in einen Wirkmechanismus mit dem ersten Schaltprofil 4 des Trägers 3 treten kann. Dies erfolgt unabhängig davon, ob und wieweit die zweite bewegbare Schalteinrichtung 9 in einen Wirkmechanismus zu dem zweiten Schaltprofil 5 des Trägers 3 tritt.
Die erste Schalteinrichtung 8 tritt dabei in Kontakt mit der wellenförmigen Raststruktur 41 des ersten Schaltprofils 4 des Trägers 3. Durch Drehen des Trägers 3 zusammen mit dem äußeren Ring des Drehknopfes 2 läuft also die erste bewegbare Schalteinrichtung 8 mit der Kugel 80 dieser wellenförmigen Rastkontur 41 nach.
Durch Drehen des äußeren Ringes 2 des Drehknopfes und damit auch des Trägers 3 um seine vertikale Drehachse 20 läuft die zweite bewegbare Schalteinrichtung 9 mit der Kugel 90 der Raststruktur 51 des zweiten Schaltprofils 5 des Trägers 3 nach.
Ergänzend wird insoweit auf die Erläuterungen zu den 10, 11, 12 verwiesen.
14 zeigt den Träger mit einer ersten bewegbaren Schalteinrichtung und einem sägezahnförmigen ersten Schaltprofil auf dem Träger sowie neben dem zweiten Schaltprofil ein wenigstens drittes Schaltprofil auf dem Träger gemäß einer dritten Ausführungsform.
Bei ihr sind die erste bewegbare Schalteinrichtung 8 und ein sägezahnförmiges 41 erstes Schaltprofil 4 auf dem Träger 3 wie bei der ersten Ausführungsform vorhanden. Zusätzlich ist aber neben dem zweiten Schaltprofil 5 ein drittes Schaltprofil 60 auf dem Träger 3 vorhanden. Dieses dritte Schaltprofil ist dabei nach der gewählten Beschreibung zwischen dem ersten Schaltprofil und dem zweiten Schaltprofil des Trägers nach eingangs erläuterter Ausführungsform angeordnet.
Beide Schaltprofile 5, 60 weisen eine etwa wellenförmige Rastkontur 51, 61 mit Rastkontursegmenten 52, 62 auf, die eine im Vergleich zueinander unterschiedliche Anzahl von Rastkontursegmenten 52, 62 zeigt, aber jedenfalls vorzugsweise eine größere Anzahl von Rastkontursegmenten 52, 62 im Vergleich zu der Anzahl der sägezahnförmigen Rastkontursegmente 42 des ersten Schaltprofils 4.
Dem zweiten 5 und dem dritten 60 Schaltprofil ist dabei etwa eine wie zur ersten Ausführungsform beschriebene zweite bewegbare Schalteinrichtung 9 zugeordnet, die bei entsprechender, bereits geschilderter Betätigung des Drehknopfs 2 entweder dem ersten 4 oder dem zweiten 5 Schaltprofil nachläuft.
Auch insoweit ist ein schaltneutrales Profil 6 vorgesehen. Dieses ist zwischen dem zweiten 5 und dem dritten 60 Schaltprofil angeordnet, kann aber auch zwischen dem ersten 4 und dem zweiten 5 Schaltprofil liegen.
Bei der ersten Position ist die erste bewegbare Schalteinrichtung 8 (nicht gezeigt) in Kontakt mit dem ersten Schaltprofil 4 des Trägers 3. Die zweite bewegbare Schalteinrichtung 9 (nicht gezeigt) ist dann in einer schaltneutralen Position 6.
Bei der zweiten Position ist die erste bewegbare Schalteinrichtung 8 (nicht gezeigt) in schaltneutraler Stellung 6. Die zweite bewegbare Schalteinrichtung 9 (nicht gezeigt) ist in Kontakt mit dem zweiten Schaltprofil 5.
Bei der dritten Position ist die erste bewegbare Schalteinrichtung 8 (nicht gezeigt) in schaltneutraler Stellung 6. Die zweite bewegbare Schalteinrichtung 9 (nicht gezeigt) ist in Kontakt mit dem dritten Schaltprofil 60.
Bezugszeichenliste

1: Steuerungsvorrichtung
2: Drehknopf
3: Träger
4: erstes Schaltprofil
5: zweites Schaltprofil
6: schaltneutrales Profil
7: Druckstück (Plunger)
8: erste bewegbare Schalteinrichtung
9: zweite bewegbare Schalteinrichtung
10: vertikal bewegbares Bauteil
11: Federanordnung
12: Federanordnung
13: Kontaktschalter
14: Linearaktuator
15: Sockel
16: Motor
20: vertikale Achse
21: Kappe
22: festes Gehäuse
41: Rastkontur
42: Rastkontursegment
51: Rastkontur
52: Rastkontursegment
60: Schaltprofil
61: Rastkontur
62: Rastkontursegment
80: Kugel
90: Kugel
101: inneres Gehäuse
102: vertikal bewegbarer Boden
600: weiteres schaltneutrales Profil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10029191 A1 [0007]
WO 2013/068482 A2 [0008]
WO 2013/068482 [0009]

Claims

Steuerungsvorrichtung (1) zum Steuern von Einrichtungen per Hand umfassend einen Drehknopf (2) und einen mit dem Drehknopf (2) verbundenen Träger (3), der ein wenigstens erstes Schaltprofil (4) und ein wenigstens zweites Schaltprofil (5) sowie wenigstens ein schaltneutrales Profil (6) aufweist, ein Druckstück (7), wenigstens eine erste bewegbare Schalteinrichtung (8), wenigstens eine zweite bewegbare Schalteinrichtung (9), wobei die Schalteinrichtung (8) und die Schalteinrichtung (9) eine unabhängige Schaltstellung gegenüber dem Schaltprofil (4) und dem Schaltprofil (5) ermöglichen.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (3) wenigstens ein weiteres schaltneutrales Profil (6) aufweist.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste bewegbare Schalteinrichtung (8) und die zweite bewegbare Schalteinrichtung (9) in einem vertikal bewegbaren Bauteil (10) angeordnet sind.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste bewegbare Schalteinrichtung (8) und die zweite bewegbare Schalteinrichtung (9) in einem Winkel zueinander angeordnet sind.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste bewegbare Schalteinrichtung (8) und die zweite bewegbare Schalteinrichtung (9) im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste bewegbare Schalteinrichtung (8) und die zweite bewegbare Schalteinrichtung (9) wenigstens einem weiteren Schaltprofil (60, 61, 62) zugeordnet sind.
Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste bewegbare Schalteinrichtung (8) und die zweite bewegbare Schalteinrichtung (9) an einer Federanordnung (11, 12) gelagert sind
Steuerungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltprofil (4) als Rastkontur (41) ausgestaltet ist.
Steuerungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltprofil (5) als Rastkontur (51) ausgestaltet ist.
Steuerungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine weitere Schaltprofil (60) als Raststruktur (61) ausgestaltet ist.
Steuerungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltprofil (4) und das Schaltprofil (5) als Rastkontur (41) und als Rastkontur (51) ausgestaltet sind.
Steuerungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltprofil (4), das Schaltprofil (5) sowie das Schaltprofil (60) als Rastkontur (41) und als Rastkontur (51) und als Rastkontur (61) ausgestaltet sind.
Steuerungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastkontur (41) des Schaltprofils (4) und die Rastkontur (51) des Schaltprofils (5) unterschiedlich ausgestaltet sind.
Steuerungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das vertikal bewegbare Bauteil (10) rotatorisch fixiert angeordnet ist.
Steuerungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastkontur (41) und/oder die Rastkontur (51) so ausgestaltet sind, dass sie eine unterschiedliche Haptik in der Benutzung der Steuerungsvorrichtung bewirken.
Steuerungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Schaltstellung die zweite bewegbare Schalteinrichtung (9) frei auf dem schaltneutralen Profil (6) bewegbar ist, während die Schaltstellung zwischen dem ersten Schaltprofil (4) und der Rastkontur (41) einerseits und der ersten bewegbaren Schalteinrichtung (8) andererseits eintritt.
Steuerungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Schaltstellung die zweite bewegbare Schalteinrichtung (9) in Schaltstellung mit dem Schaltprofil (5) und der Rastkontur (51) einerseits ist, während die Schaltstellung zu dem ersten Schaltprofil (4) und der Rastkontur (41) mit der ersten bewegbaren Schalteinrichtung (8) andererseits aufgehoben ist.
Steuerungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kontaktschalter (13) vorgesehen ist, der bei Handbetätigung der Kappe (21) einen linearen Aktuator (14) betätigt, der das vertikal bewegbare Bauteil (10) in vertikaler Richtung zum Zwecke der Wechsel der Schaltstellung bewegt.