[發明專利]用于人機接口的旋轉/按壓操作裝置

有效

• 申請號: 201280057840.0
• 申請日: 2012-09-27
• 公開（公告）號: CN103946763A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 溫弗里·福斯特;弗蘭克·沃格特
• 申請（專利權）人: 貝洱海拉溫控系統有限公司
• 主分類號: G05G1/02
• 分類號: G05G1/02;G05G1/08
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 李少丹;許偉群

本發明涉及一種用于人機接口的旋轉/按壓操作裝置，尤其是車輛的操作單元的旋轉/按壓操作裝置。

用于在車輛中通過所謂的人機接口進行數據輸入或者用于車輛的操作單元的旋轉/按壓操作裝置在現有技術中已知。通常，旋轉/按壓操作裝置設置有旋轉/按壓元件。通過轉動旋轉/按壓元件，選擇字母、符號或者功能，并且通過按壓來確認。在確認這種輸入之后，執行與輸入相應的任務。

由DE-A-10261284公開了一種可轉動的操作元件，其可以在力作用的情況下沿著其轉動軸線運動。該操作元件具有帶齒的區段，其與齒輪配合，以便將操作元件的轉動傳遞到齒輪上。齒輪的轉動軸線在此與操作元件的轉動軸線平行并且側向地布置。通過該措施，操作元件沿著其轉動軸線的運動是可能的。帶齒的區段優選本身形成齒輪，使得完全旋轉操作元件是可能的。

在現有技術中，此外公開了如下旋轉/按壓操作裝置，其中旋轉/按壓元件具有通常相對于轉動固定的中心鍵或者多個中心鍵，其布置在可轉動的旋轉元件內。這些鍵可下壓并且用于數據輸入或者確認數據輸入。而旋轉操作元件本身在此并不可下壓。旋轉/按壓操作裝置的前面提及的現有技術的例子在DE-A-102006018518、DE10-A-2004054178、DE-A-19964131、DE-A-10137883、EP-B-0282817和GB-A-2186668中。

本發明的任務是，提出一種用于人機接口的旋轉/按壓操作裝置，其中該旋轉/按壓操作裝置設置有簡單的并且不易被干擾的結構用于將旋轉/按壓元件在兩個正交方向上運動。

為了解決該任務，借助本發明提出了一種用于人機接口的旋轉/按壓操作裝置，尤其是用于車輛部件例如空調的旋轉/按壓操作裝置，其中該旋轉/按壓操作裝置設置有：

－操作元件，其能夠圍繞引導軸在旋轉運動中轉動，以及能夠沿著引導軸軸向運動，

－滾動軸承單元，其帶有外軸承環、內軸承環以及布置在它們之間的滾動體，

－其中軸承環之一與操作元件抗扭地連接并且能夠與其一同轉動，

－轉動傳感器，用于檢測操作元件的旋轉運動，

－在操作元件沿著引導軸從初始位置到下壓位置中的軸向運動時響應的壓力傳感器，以及

－回位元件(Rueckholelement)，用于將操作元件從下壓位置自動回移到初始位置中，

－其中回位元件直接或者間接地作用到滾動軸承單元上，以及

－其中另外的軸承環(32，34)在引導軸(14)上可軸向運動地引導，并且在其上防止轉動地固定。

在此，此外還可以設計的是：

－旋轉止動單元，其布置在內軸承環和外軸承環之間或者在與內軸承環機械耦合的第一部件和與外軸承環機械耦合的第二部件之間，

－其中旋轉止動單元具有設置有止動凹部的止動模板(Rastkulisse)和運動到止動凹部中以及從其中運動出來的至少一個止動突出部，

－其中止動模板和所述至少一個止動突出部能夠相對于彼此運動，并且

－其中止動模板和/或所述至少一個止動突出部能夠彈性移動或者變形。

根據本發明的旋轉/按壓操作裝置具有旋轉/按壓元件，其借助滾動軸承單元能夠圍繞轉動軸旋轉地安置。此外，旋轉/按壓元件能夠沿著引導軸來軸向地移動。滾動軸承單元具有外軸承環和內軸承環。滾動體位于二者之間。兩個軸承環之一(通常為外軸承環)與旋轉/按壓元件連接，使得外軸承環在轉動旋轉/按壓元件時一同旋轉。另外的軸承環(通常為內軸承環)在固定的引導軸上(其形成轉動軸)可軸向運動地引導，并且防止旋轉地固定在引導軸上。旋轉/按壓元件的旋轉運動通過轉動傳感器(例如絕對或者相對路徑傳感器)來檢測。在此，例如光柵等等形式的光學傳感器或者旋轉電位器形式的機械傳感器是合適的，其與旋轉/按壓元件嚙合或者旋轉連接。轉動傳感器的其他構型同樣是可能的。旋轉/按壓元件的按壓運動借助壓力傳感器來識別，其響應于旋轉/按壓元件沿著引導軸從初始位置直到下壓位置中的下壓。這種壓力傳感器在其最簡單的構型中可以構建為(極限)開關。旋轉/按壓元件從下壓位置到初始位置中的自動回移通過回位元件來進行。根據本發明，現在該回位元件直接或者間接地作用到滾動軸承單元上，使得當下壓力例如在中央施加到旋轉/按壓元件上時，整個滾動軸承以及由此旋轉/按壓元件被下壓。