EP0961305A2 - Rotary actuator for electrical or electronic devices - Google Patents

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EP0961305A2
EP0961305A2 EP99108917A EP99108917A EP0961305A2 EP 0961305 A2 EP0961305 A2 EP 0961305A2 EP 99108917 A EP99108917 A EP 99108917A EP 99108917 A EP99108917 A EP 99108917A EP 0961305 A2 EP0961305 A2 EP 0961305A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rotary
locking
actuator according
rotary knob
rotary actuator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP99108917A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0961305A3 (en
Inventor
Peter Deecker
Stefan Hoyler
Süleyman Bakacak
Zoltan Nemeth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nokia Oyj
Original Assignee
Nokia Mobile Phones Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nokia Mobile Phones Ltd filed Critical Nokia Mobile Phones Ltd
Publication of EP0961305A2 publication Critical patent/EP0961305A2/en
Publication of EP0961305A3 publication Critical patent/EP0961305A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G5/00—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/03—Means for enhancing the operator's awareness of arrival of the controlling member at a command or datum position; Providing feel, e.g. means for creating a counterforce
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/08—Controlling members for hand actuation by rotary movement, e.g. hand wheels
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H19/00—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand
    • H01H19/02—Details
    • H01H19/10—Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H19/11—Movable parts; Contacts mounted thereon with indexing means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H2003/008—Mechanisms for operating contacts with a haptic or a tactile feedback controlled by electrical means, e.g. a motor or magnetofriction

Definitions

  • the invention relates to a rotary actuator for electrical or electronic Equipment.
  • An operating system for components in a motor vehicle is also known (DE 196 08 869 C2), in which one actuating means different Operating functions and types of haptic feedback assigned become.
  • Electromechanical are used to set the haptic feedback and / or electromagnetic actuators provided with which it is possible to apply forces to the actuating means.
  • a known rotary actuator (DE 42 05 875 A1) there is a rotary knob and an incremental encoder arranged on a common shaft and connected to a motor via a gear.
  • the motor generates a restoring torque.
  • the motor is made accordingly the rotary position of the knob is controlled so that it is reached of the respective ends of an adjustment range an abruptly increasing Return torque delivers.
  • the invention is based on the object
  • the a reference position for the user in particular with a simple structure when choosing between different options or when setting of parameters offers.
  • a rotary actuator with a rotary knob controllable locking and locking device provided by the Rotary knob is optionally lockable to a stop for the rotary movement the rotary knob. It is particularly useful if the locking and locking device at least one controllable Has pawl arrangement with corresponding, with respect to the rotational movement of the rotary knob circumferentially arranged Locking means cooperates.
  • a practical embodiment of the invention is characterized by this from that two jack arrangements are provided, each in different Direction of rotation of the rotary knob act.
  • each latch arrangement so it is controllable that they generate clicks that can be felt to different degrees can be acted upon with differently sized spring forces.
  • An advantageous development of the invention is characterized in that that the circumferentially arranged with respect to the rotary movement of the rotary knob Locking means of the locking and locking device as a signal trigger for a sensor device for detecting a rotational position and / or serve a direction of rotation of the rotary knob.
  • This configuration the invention has the advantage that the locking and locking device can be summarized with the sensor device, whereby a particularly compact structure results.
  • the jack arrangement and the sensor device are circumferentially offset can, in particular, a particularly short axial length can achieve, as a sensor device for detecting the rotational position for example a light barrier arrangement, inductive or capacitive Proximity sensors or proximity switches can be used.
  • a rotary control acting as a signal trigger used a toothed washer for the sensor device, this as a locking means use for a locking and locking device.
  • the locking and locking device from a user interface is controllable such that each end of a setting or selection range by an appropriate stop for the rotary movement is felt, the stop for the rotary movement by blocking of the rotary knob is generated.
  • Another embodiment of the invention is characterized in that the turning range of the rotary knob according to a number of choices limited to a desired operating function is, each selection with a desired operating function a noticeable click is assigned, which of the Latching and locking device generated when turning the rotary knob becomes.
  • the rotary control like a simple selector switch handle, so that the user of the turntable according to the invention even without visual and / or acoustic feedback in the desired Way can operate.
  • the turntable according to the invention has a rotary knob 10 with a shaft 11, which in a bearing 12 at a closer housing 13 shown is mounted.
  • a sensor device on the shaft 11 14 for detecting the direction of rotation and / or the rotational position the rotary knob 10 and a locking and locking device 15 are arranged, with which the rotary movement of the rotary knob 10 to different Can be influenced to the rotation range of the rotary knob 10th selectively restrict, make rest positions tangible and certain Haptically mark positions of a selection area.
  • the latching and locking device 15 is operated by a user interface 16 depending on the output signals of the sensor device 14 and a selected operating function controlled.
  • a user interface 16 On the user interface 16 is an optical display device 17 which for example, includes a screen 18, and possibly a acoustic signal generator 19 connected.
  • Rotation position signals become dependent in the user interface 16 from the selected operating function to the corresponding one Operating or control signals implemented, and via a distribution circuit 20 to an electrical or electronic device 21 to be operated, 22, 23 forwarded.
  • an electrical or electronic device 21 to be operated, 22, 23 forwarded.
  • Can be used as an electrical or electronic device a radio receiver 21, a CD record player, an on-board computer 22, a navigation system 23 or the like is provided be.
  • the distribution circuit 20 is used by the user interface 16 depending on the selected operating function and the electronic device 21, 22, 23 to be controlled.
  • the latching and locking device 15 has, for example one provided on its outer circumference with locking teeth 24 Toothed washer 25, which is arranged coaxially on the shaft 11 and rotatably connected to it. It is also possible to replace the toothed disk 25 Locking teeth or similar locking means directly on the outer circumference of the shaft 11 to provide.
  • two pawls 26, 27 cooperate, which means Actuators 28, 29 are pivotable.
  • the actuators are from User interface 16 controlled to selectively select the jacks 26, 27 the release position shown in Figures 2 and 3 (a) in a locked position to pivot.
  • actuators 28, 29, for example Electromagnets can be provided.
  • the pawls can be locked 26, 27 with different forces in one or both Direction of rotation to be resilient to when pressing the rotary knob to make different clicks noticeable.
  • the ratchet teeth 24 can also act as a pulse trigger for the sensor device 14 be formed. E.g. can interrupt the locking teeth serve from light barriers that can be used as sensor device 14.
  • the pawls 26, 27 to detect a rotary movement the knob 10 to use, for example a corresponding click each time a click is made using a switch or the like Deliver signal to user interface 16.
  • Figure 3 (a) shows the locking and Locking device 15 with held in their release position Jacks 26, 27. This implements a first operating mode of the rotary actuator, in which the knob 10 is freely rotatable in both directions.
  • the left pawl 26 in the drawing is in its locked position pivoted, in which it cooperates with the locking teeth 24, that it prevents the knob 10 from rotating counterclockwise, while pushing it back in a clockwise rotation is and returns to its release position shown in Figure 3a. around the unobstructed adjustment movement of the rotary knob within the adjustment range 10 again in both directions.
  • a resilient locking means is provided for generating locking clicks be.
  • Figure 4 shows another embodiment of the locking and locking device 15, in which a single pawl that is effective in both directions of rotation 30 cooperates with the locking teeth 24 of the toothed disk 25.
  • the Pawl 30 is from an actuator 31 from her not shown Release position moved to a locked position in which it is elastic held with different spring forces or immovable in order to lock clicks of different strengths on the rotary knob 10 effect or in order to block the rotary knob 10 against further rotation upon reaching the end of a setting or selection range, which in turn means the corresponding end of the setting or selection area is shown.
  • the actuator 31 shown in Figure 4 with the pawl 30 can also together with the latch arrangement according to Figure 3 as an additional locking means use to generate clicks when the pawls 26, 27 only have a pure function indicating the ends of a setting range.
  • the spring force generated by actuator 31 is selected so that they always make an adjustment movement with more or less noticeable clicks enables.
  • tactile display of the start and end of the setting and Selection area can also be an acoustic signal from the User interface 16 output via the acoustic signal generator 19 to be particularly useful when choosing from a variety of Possibilities to indicate that the last option has been reached.
  • the rotary actuator according to the invention thus has a variable range of rotation, that of the user interface 16 by controlling the locking and Locking device 15 according to the setting or selection range the respective operating function is set.
  • the turntable according to the invention can advantageously be used if for example when operating a navigation system or when Selection of electrical or electronic equipment is only a relatively small one Number of choices is given.
  • the user recognizes the next set option by using the rotary knob 10 noticeable clicks, thanks to the locking and locking device 15 is generated in any position of the rotary knob.
  • the rotary knob 10 at the beginning and at the end of a list of Choices can be the beginning or end of the list for reference can be selected to quickly select a particular choice to be able to.
  • the respective stop positions of the turntable in which the rotary knob 10 is blocked against further turning in one direction is, the user interface 16 according to the number adapted to the selection options for the current operating function.

Abstract

The rotary setting knob has a rotary head (10) and a controlled ratchet device (15), with at least one releasable pivoted stop element (26,27) for selectively holding the rotary head in defined ratchet positions, corresponding to different functions or parameter settings.

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehsteller für elektrische oder elektronische Geräte.The invention relates to a rotary actuator for electrical or electronic Equipment.

Bei Systemen mit mehreren elektronischen oder elektronischen Geräten wird für eine Vielzahl von Bedienungsfunktionen der einzelnen Geräte heutzutage oft ein einziger Drehstellervorgesehen, um entsprechend einer jeweils ausgewählten Bedienungsfunktion Parameter einzustellen oder zwischen verschiedenen Möglichkeiten auszuwählen. Sind derartige Drehsteller in beiden Richtungen frei drehbar, so ist sowohl beim Einstellen von Parametern als auch beim Auswählen von vorgegebenen Möglichkeiten eine optische Rückmeldung über den eingestellten Parameter bzw. die eingestellte Möglichkeit erforderlich. Um hierbei dem Benutzer zumindest ein Gefühl für das Drehen am Drehknopf des Drehstellers zu vermitteln, ist es bekannt, eine Vielzahl von leichten, am Drehknopf fühlbaren Rastklicks zu erzeugen.For systems with multiple electronic or electronic devices is used for a variety of operating functions of the individual devices nowadays a single turntable is often provided to match one to set the selected operating function parameters or to choose between different possibilities. Are such Rotary control can be freely rotated in both directions, so both when setting of parameters as well as when selecting given options visual feedback about the set parameter or the set option is required. To the user at least to convey a feeling for the turning of the rotary knob, it is known to have a variety of lightweight, tactile knobs Generate clicks.

Ferner ist ein Bediensystem für Komponenten in einem Kraftfahrzeug bekannt (DE 196 08 869 C2), bei dem einem Betätigungsmittel verschiedene Bedienungsfunktionen und Arten der haptischen Rückmeldung zugewiesen werden. Zur Einstellung der haptischen Rückmeldung sind elektromechanische und/oder elektromagnetische Aktuatoren vorgesehen, mit denen es möglich ist, Kräfte auf das Betätigungsmittel wirken zu lassen. Um das Erreichen des jeweiligen Endwertes anzuzeigen, wird das Betätigungsmittel für das Weiterdrehen in die entsprechende Richtung gesperrt. Zur Vermittlung eines Funktionsmittelwertes oder von Raststellen wird das Weiterdrehen etwas erschwert.An operating system for components in a motor vehicle is also known (DE 196 08 869 C2), in which one actuating means different Operating functions and types of haptic feedback assigned become. Electromechanical are used to set the haptic feedback and / or electromagnetic actuators provided with which it is possible to apply forces to the actuating means. Around the actuation means to indicate that the respective final value has been reached blocked for further rotation in the corresponding direction. To convey an average function value or rest stops the further turning somewhat difficult.

Bei einem bekannten Drehsteller (DE 42 05 875 A1) sind ein Drehknopf und ein Inkrementalgeber auf einer gemeinsamen Welle angeordnet und über ein Getriebe mit einem Motor verbunden. Um Raststellungen zu realisieren, erzeugt der Motor ein rückstellendes Drehmoment. Wird das rückstellende Drehmoment einer Raststellung überwunden, so wird der Motor so angesteuert, daß er das Rückstellmoment für die nächste Raststellung liefert. Um federnde Endanschläge zu erhalten, wird der Motor entsprechend der Drehstellung des Drehknopfes so angesteuert, daß er bei Erreichen der jeweiligen Enden eines Einstellbereiches ein sprungartig ansteigendes Rückstellmoment liefert.In a known rotary actuator (DE 42 05 875 A1) there is a rotary knob and an incremental encoder arranged on a common shaft and connected to a motor via a gear. To realize rest positions, the motor generates a restoring torque. Will the resetting Torque of a rest position is overcome, so the motor controlled so that he the restoring torque for the next rest position delivers. In order to obtain resilient end stops, the motor is made accordingly the rotary position of the knob is controlled so that it is reached of the respective ends of an adjustment range an abruptly increasing Return torque delivers.

Ferner ist es aus der DE 36 05 088 C2 bekannt, einem Drehsteller verschiedenen Bedienungsfunktionen zuzuweisen und zur Erzeugung verschiedener haptischer Rückmeldungen eine elektromagnetische Bremse vorzusehen, die der Drehbewegung des Drehstellers einen variablen Widerstand entgegensetzt und auch Raststellungen simulieren kann.Furthermore, it is known from DE 36 05 088 C2, a rotary actuator different Assign operating functions and to generate various haptic feedback an electromagnetic brake to provide a variable resistance to the rotary movement of the turntable opposed and can also simulate rest positions.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen weiteren Drehsteller für elektrische oder elektronische Geräte bereitzustellen, der insbesondere bei einfachem Aufbau dem Benutzer eine Bezugsstellung beim Auswählen zwischen verschiedenen Möglichkeiten oder beim Einstellen von Parametern bietet.In contrast, the invention is based on the object To provide turntables for electrical or electronic devices, the a reference position for the user, in particular with a simple structure when choosing between different options or when setting of parameters offers.

Diese Aufgabe wird durch den Drehsteller nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen beschrieben.This object is achieved by the turntable according to claim 1. Beneficial Further developments of the invention are described in the subclaims.

Erfindungsgemäß ist also bei einem Drehsteller mit einem Drehknopf eine steuerbare Rast- und Verriegelungseinrichtung vorgesehen, durch die der Drehknopf wahlweise verriegelbar ist, um einen Anschlag für die Drehbewegung des Drehknopfes vorzusehen. Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn die Rast- und Verriegelungseinrichtung zumindest eine steuerbare Klinkenanordnung aufweist, die mit entsprechenden, bezüglich der Drehbewegung des Drehknopfes umfangsmäßig umlaufend angeordneten Rastmitteln zusammenwirkt.According to the invention, there is therefore a rotary actuator with a rotary knob controllable locking and locking device provided by the Rotary knob is optionally lockable to a stop for the rotary movement the rotary knob. It is particularly useful if the locking and locking device at least one controllable Has pawl arrangement with corresponding, with respect to the rotational movement of the rotary knob circumferentially arranged Locking means cooperates.

Hierdurch läßt sich auf konstruktiv besonders einfache Weise eine Bezugsstellung des Drehknopfes für die jeweilige Bedienungsfunktion unabhängig von der tatsächlichen Drehstellung des Drehknopfes erreichen.This allows a reference position in a structurally particularly simple manner the rotary knob for the respective operating function independently from the actual rotary position of the rotary knob.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß zwei Klinkenanordnungen vorgesehen sind, die jeweils in unterschiedlichen Drehrichtungen des Drehknopfes wirken.A practical embodiment of the invention is characterized by this from that two jack arrangements are provided, each in different Direction of rotation of the rotary knob act.

Um dem Benutzer neben der mit Hilfe des Anschlag fühlbaren Bezugsstellung eine oder mehrere Referenzdrehstellungen sowie ein verbessertes Gefühl für die Drehbewegung zu vermitteln, kann bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, daß jede Klinkenanordnung so steuerbar ist, daß sie zum Erzeugen unterschiedlich stark fühlbarer Rastklicks mit unterschiedlich großen Federkräften beaufschlagbar ist.To the user in addition to the reference position that can be felt with the help of the stop one or more reference rotational positions as well as an improved feeling To convey for the rotary movement can be in an advantageous further training the invention provided that each latch arrangement so it is controllable that they generate clicks that can be felt to different degrees can be acted upon with differently sized spring forces.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die bezüglich der Drehbewegung des Drehknopfes umfangsmäßig angeordneten Rastmittel der Rast- und Verriegelungseinrichtung als Signalauslöser für eine Sensoreinrichtung zum Erfassen einer Drehstellung und/oder einer Drehrichtung des Drehknopfes dienen. Diese Ausgestaltung der Erfindung hat den Vorteil, daß die Rast- und Verriegelungseinrichtung mit der Sensoreinrichtung zusammengefaßt werden kann, wodurch sich ein besonders kompakter Aufbau ergibt. Da die Klinkenanordnung und die Sensoreinrichtung umfangsmäßig versetzt angeordnet werden können, läßt sich insbesondere eine besonders kurze axiale Baulänge erreichen, Als Sensoreinrichtung zum Erfassen der Drehstellung kann dabei beispielsweise eine Lichtschrankenanordnung, induktive oder kapazitive Näherungsfühler oder Näherungsschalter verwendet werden. Umgekehrt ist es auch möglich, daß bei einem Drehsteller, der als Signalauslöser für die Sensoreinrichtung eine Zahnscheibe verwendet, diese als Rastmittel für eine Rast- und Verriegelungseinrichtung einzusetzen.An advantageous development of the invention is characterized in that that the circumferentially arranged with respect to the rotary movement of the rotary knob Locking means of the locking and locking device as a signal trigger for a sensor device for detecting a rotational position and / or serve a direction of rotation of the rotary knob. This configuration the invention has the advantage that the locking and locking device can be summarized with the sensor device, whereby a particularly compact structure results. Because the jack arrangement and the sensor device are circumferentially offset can, in particular, a particularly short axial length can achieve, as a sensor device for detecting the rotational position for example a light barrier arrangement, inductive or capacitive Proximity sensors or proximity switches can be used. Vice versa it is also possible that with a rotary control acting as a signal trigger used a toothed washer for the sensor device, this as a locking means use for a locking and locking device.

Eine weitere Vereinfachung des erfindungsgemäßen Drehstellers ergibt sich, wenn die Klinkenanordnungen als Drehrichtungs- und Drehwinkelsignalgeber ausgebildet sind.A further simplification of the turntable according to the invention results itself when the pawl arrangements as direction and angle signal generator are trained.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Rast- und Verriegelungseinrichtung von einer Benutzerschnittstelle derart steuerbar ist, daß jedes Ende eines Einstell- oder Auswahlbereichs durch einen entsprechenden Anschlag für die Drehbewegung fühlbar ist, wobei der Anschlag für die Drehbewegung durch Blockieren des Drehknopfes erzeugt wird.In a particularly advantageous embodiment of the invention, that the locking and locking device from a user interface is controllable such that each end of a setting or selection range by an appropriate stop for the rotary movement is felt, the stop for the rotary movement by blocking of the rotary knob is generated.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der Drehbereich des Drehknopfes entsprechend einer Anzahl von Auswahlmöglichkeiten bei einer gewünschten Bedienungsfunktion beschränkt ist, wobei jeder Auswahlmöglichkeit bei einer gewünschten Bedienungsfunktion ein fühlbarer Rastklick zugeordnet ist, der von der Rast- und Verriegelungseinrichtung beim drehen des Drehknopfes erzeugt wird.Another embodiment of the invention is characterized in that the turning range of the rotary knob according to a number of choices limited to a desired operating function is, each selection with a desired operating function a noticeable click is assigned, which of the Latching and locking device generated when turning the rotary knob becomes.

Auf diese Weise läßt sich insbesondere dann, wenn die gewünschte Bedienungsfunktion im Auswählen zwischen wenigen, beispielsweise drei oder vier Möglichkeiten besteht, der Drehsteller wie ein einfacher Wahlschalter handhaben, so daß der Benutzer den erfindungsgemäßen Drehsteller auch ohne eine optische und/oder akustische Rückmeldung in der gewünschten Weise bedienen kann.In this way, it can be used in particular when the desired operating function in choosing between a few, for example three or There are four options, the rotary control like a simple selector switch handle, so that the user of the turntable according to the invention even without visual and / or acoustic feedback in the desired Way can operate.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

  • Fig. 1 ein vereinfachtes schematisches Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Drehstellers zusammen mit einem zugeordneten System elektrischer oder elektronischer Geräte,
  • Fig. 2 eine vereinfachte Darstellung einer steuerbaren Rast- und Verriegelungseinrichtung für den erfindungsgemäßen Drehsteller,
  • Fig. 3(a) bis (c) verschiedenen Verriegelungszustände der Rast- und Verriegelungseinrichtung nach Figur 2 und
  • Fig. 4 eine Darstellung einer weiteren Rast- und Verriegelungseinrichtung für den erfindungsgemäßen Drehsteller.
    • The invention is explained in more detail below, for example with reference to the drawing. Show it:
  • 1 is a simplified schematic block diagram of a turntable according to the invention together with an associated system of electrical or electronic devices,
  • 2 shows a simplified illustration of a controllable latching and locking device for the rotary actuator according to the invention,
  • Fig. 3 (a) to (c) different locking states of the locking and locking device according to Figure 2 and
  • Fig. 4 shows a further locking and locking device for the turntable according to the invention.

    • In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind einander entsprechende Bauteile und Schaltungselemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the different figures of the drawing are corresponding to each other Components and circuit elements are provided with the same reference symbols.

    Wie Figur 1 zeigt, weist der erfindungsgemäße Drehsteller einen Drehknopf 10 mit einer Welle 11 auf, die in einem Lager 12 an einem nicht näher dargestellten Gehäuse 13 gelagert ist. An der Welle 11 ist eine Sensoreinrichtung 14 zum Erfassen der Drehrichtung und/oder der Drehstellung des Drehknopfes 10 sowie eine Rast- und Verriegelungseinrichtung 15 angeordnet, mit der die Drehbewegung des Drehknopfes 10 auf unterschiedliche Weise beeinflußbar ist, um den Drehbereich des Drehknopfes 10 wahlweise zu beschränken, Raststellungen fühlbar zu machen und bestimmte Positionen eines Auswahlbereichs haptisch zu markieren.As FIG. 1 shows, the turntable according to the invention has a rotary knob 10 with a shaft 11, which in a bearing 12 at a closer housing 13 shown is mounted. There is a sensor device on the shaft 11 14 for detecting the direction of rotation and / or the rotational position the rotary knob 10 and a locking and locking device 15 are arranged, with which the rotary movement of the rotary knob 10 to different Can be influenced to the rotation range of the rotary knob 10th selectively restrict, make rest positions tangible and certain Haptically mark positions of a selection area.

    Die Rast- und Verriegelungseinrichtung 15 wird von einer Benutzerschnittstelle 16 in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der Sensoreinrichtung 14 und einer ausgewählten Bedienungsfunktion gesteuert. An die Benutzerschnittstelle 16 ist eine optische Anzeigevorrichtung 17, die beispielsweise einen Bildschirm 18 umfaßt, sowie gegebenenfalls ein akustischer Signalgeber 19 angeschlossen.The latching and locking device 15 is operated by a user interface 16 depending on the output signals of the sensor device 14 and a selected operating function controlled. On the user interface 16 is an optical display device 17 which for example, includes a screen 18, and possibly a acoustic signal generator 19 connected.

    Die von der Sensoreinrichtung 14 gelieferten Drehrichtungs- und/oder Drehstellungssignale werden in der Benutzerschnittstelle 16 in Abhängigkeit von der jeweils ausgewählten Bedienungsfunktion in entsprechende Bedienungs- oder Stellsignale umgesetzt, und über einen Verteilerschaltkreis 20 an ein zu bedienendes elektrisches oder elektronisches Gerät 21, 22, 23 weitergeleitet. Als elektrisches oder elektronisches Gerät können dabei beispielsweise ein Rundfunkempfänger 21, ein CD-Plattenspieler, ein Bordcomputer 22, ein Navigationssystem 23 oder dergleichen vorgesehen sein. Der Verteilerschaltkreis 20 wird dabei von der Benutzerschnittstelle 16 in Abhängigkeit von der ausgewählten Bedienungsfunktion und dem zu bedienenden elektronischen Gerät 21, 22, 23 gesteuert.The direction of rotation and / or delivered by the sensor device 14 Rotation position signals become dependent in the user interface 16 from the selected operating function to the corresponding one Operating or control signals implemented, and via a distribution circuit 20 to an electrical or electronic device 21 to be operated, 22, 23 forwarded. Can be used as an electrical or electronic device a radio receiver 21, a CD record player, an on-board computer 22, a navigation system 23 or the like is provided be. The distribution circuit 20 is used by the user interface 16 depending on the selected operating function and the electronic device 21, 22, 23 to be controlled.

    Wie Figur 2 zeigt, weist die Rast- und Verriegelungseinrichtung 15 beispielsweise eine an ihrem Außenumfang mit Rastzähnen 24 versehene Zahnscheibe 25 auf, die koaxial auf der Welle 11 angeordnet und drehfest mit ihr verbunden ist. Es ist auch möglich, anstelle der Zahnscheibe 25 Rastzähne oder ähnliche Rastmittel direkt am Außenumfang der Welle 11 vorzusehen.As FIG. 2 shows, the latching and locking device 15 has, for example one provided on its outer circumference with locking teeth 24 Toothed washer 25, which is arranged coaxially on the shaft 11 and rotatably connected to it. It is also possible to replace the toothed disk 25 Locking teeth or similar locking means directly on the outer circumference of the shaft 11 to provide.

    Mit der Zahnscheibe 25 wirken zwei Klinken 26, 27 zusammen, die mittels Stellgliedern 28, 29 verschwenkbar sind. Die Stellglieder werden von der Benutzerschnittstelle 16 gesteuert, um die Klinken 26, 27 wahlweise aus der in Figur 2 und 3 (a) dargestellten Freigabestellung in eine Sperrstellung zu verschwenken. Als Stellglieder 28, 29 können dabei beispielsweise Elektromagneten vorgesehen sein. In der Sperrstellung können die Klinken 26, 27 mit unterschiedlich großen Kräften in einer oder in beiden Drehrichtungen federnd gehalten sein, um beim Betätigen des Drehknopfes verschieden starke Rastklicks fühlbar zu machen.With the toothed disk 25, two pawls 26, 27 cooperate, which means Actuators 28, 29 are pivotable. The actuators are from User interface 16 controlled to selectively select the jacks 26, 27 the release position shown in Figures 2 and 3 (a) in a locked position to pivot. As actuators 28, 29, for example Electromagnets can be provided. The pawls can be locked 26, 27 with different forces in one or both Direction of rotation to be resilient to when pressing the rotary knob to make different clicks noticeable.

    Die Rastzähne 24 können auch als Impulsauslöser für die Sensoreinrichtung 14 ausgebildet sein. Z.B. können die Rastzähne zu Unterbrechung von Lichtschranken dienen, die als Sensoreinrichtung 14 einsetzbar sind.The ratchet teeth 24 can also act as a pulse trigger for the sensor device 14 be formed. E.g. can interrupt the locking teeth serve from light barriers that can be used as sensor device 14.

    Desweiteren ist es denkbar, die Klinken 26, 27 zur Erfassung einer Drehbewegung des Drehknopfes 10 zu verwenden, in dem diese beispielsweise bei jedem Rastklick mittels eines Schalters oder dergleichen ein entsprechendes Signal an die Benutzerschnittstelle 16 liefern.Furthermore, it is conceivable for the pawls 26, 27 to detect a rotary movement the knob 10 to use, for example a corresponding click each time a click is made using a switch or the like Deliver signal to user interface 16.

    Der von der Benutzerschnittstelle 16 gesteuerte Betrieb der Rast- und Verriegelungseinrichtung 15 des erfindungsgemäßen Drehstellers wird nun anhand von Figur 3 (a) bis (c) näher erläutert. Figur 3 (a) zeigt die Rast- und Verriegelungseinrichtung 15 mit in ihrer Freigabestellung gehaltenen Klinken 26, 27. Damit wird eine erste Betriebsart des Drehstellers realisiert, in der der Drehknopf 10 in beiden Richtungen frei drehbar ist.The operation of the locking and locking device controlled by the user interface 16 15 of the turntable according to the invention will now with reference to Figure 3 (a) to (c) explained in more detail. Figure 3 (a) shows the locking and Locking device 15 with held in their release position Jacks 26, 27. This implements a first operating mode of the rotary actuator, in which the knob 10 is freely rotatable in both directions.

    Gemäß Figur 3(b) ist die in der Zeichnung linke Klinke 26 in ihre Sperrstellung geschwenkt, in der sie so mit den Rastzähnen 24 zusammenwirkt, daß sie ein Verdrehen des Drehknopfes 10 im Gegenuhrzeigersinn verhindert, während sie bei einer Drehbewegung im Uhrzeigersinn zurückgedrückt wird und in ihre in Figur 3a gezeigte Freigabestellung zurückkehrt. um innerhalb des Stellbereichs die ungehinderte Stellbewegung des Drehknopfes 10 in beiden Richtungen wieder zu ermöglichen. Hierdurch läßt sich eine sowohl konstruktiv als auch steuerungsmäßig besonders einfache Ausbildung des erfindungsgemäßen Drehstellers erzielen. Dabei kann zusätzlich ein federndes Rastmittel zur Erzeugung von Rastklicks vorgesehen sein.According to Figure 3 (b), the left pawl 26 in the drawing is in its locked position pivoted, in which it cooperates with the locking teeth 24, that it prevents the knob 10 from rotating counterclockwise, while pushing it back in a clockwise rotation is and returns to its release position shown in Figure 3a. around the unobstructed adjustment movement of the rotary knob within the adjustment range 10 again in both directions. This leaves a particularly simple design and control Achieve training of the turntable according to the invention. It can In addition, a resilient locking means is provided for generating locking clicks be.

    Andererseits ist es auch möglich, daß die in ihrer Sperrstellung gemäß Figur 3b befindliche Klinke bei einer Drehbewegung im Uhrzeigersinn gegen eine vom Stellglied 28 gelieferte Federkraft zurückgedrückt wird, um nach dem Vorbeigehen eines Rastzahns 24 wieder in ihre Sperrstellung zu schnappen und somit ein am Drehknopf 10 fühlbares Klicken zu bewirken. Auf diese Weise läßt sich eine Endstellung des Drehknopfes 10 für einen Einstell- oder Auswahlbereich einer ausgewählten Bedienungsfunktion markieren, während durch das Klicken ein besseres Gefühl für die Drehbewegung erzeugt wird. Durch unterschiedlich große, vom Stellglied gelieferte Federkräfte läßt sich das fühlbare Klicken am Drehknopf variieren, um weitere Drehstellungen zu markieren. Das andere Ende des Einstell- oder Auswahlbereichs kann dann durch eine entsprechende Betätigung der in der Zeichnung rechten Klinke 27 vorgenommen werden.On the other hand, it is also possible that the in their locked position Figure 3b pawl against a clockwise rotation a spring force supplied by the actuator 28 is pushed back in order after passing a locking tooth 24 back to its locked position snap and thus cause a click that can be felt on the rotary knob 10. In this way, an end position of the rotary knob 10 for one Setting or selection area of a selected operating function highlight while clicking a better feel for the rotational movement is produced. By different sized, supplied by the actuator Spring force, the perceptible click on the rotary knob can be varied, to mark further rotary positions. The other end of the setting or The selection area can then be activated by pressing the button the pawl 27 on the right can be made.

    Figur 4 zeigt eine andere Ausgestaltung der Rast- und Verriegelungseinrichtung 15, bei der eine einzige, in beiden Drehrichtungen wirksame Klinke 30 mit den Rastzähnen 24 der Zahnscheibe 25 zusammenwirkt. Die Klinke 30 wird dabei von einem Stellglied 31 aus ihrer nicht weiter dargestellten Freigabestellung in eine Sperrstellung verschoben, in der sie elastisch mit unterschiedlichen Federkräften oder unbeweglich gehalten wird, um am Drehknopf 10 unterschiedlich stark führbare Rastklicks zu bewirken bzw. um den Drehknopf 10 beim Erreichen des Endes eines Einstell- oder Auswahlbereichs gegen eine weitere Drehbewegung zu blockieren, wodurch wiederum das entsprechende Ende des Einstell- oder Auswahlbereichs angezeigt wird. Figure 4 shows another embodiment of the locking and locking device 15, in which a single pawl that is effective in both directions of rotation 30 cooperates with the locking teeth 24 of the toothed disk 25. The Pawl 30 is from an actuator 31 from her not shown Release position moved to a locked position in which it is elastic held with different spring forces or immovable in order to lock clicks of different strengths on the rotary knob 10 effect or in order to block the rotary knob 10 against further rotation upon reaching the end of a setting or selection range, which in turn means the corresponding end of the setting or selection area is shown.

    Das in Figur 4 dargestellte Stellglied 31 mit der Klinke 30 läßt sich auch zusammen mit der Klinkenanordnung nach Figur 3 als zusätzliches Rastmittel zur Erzeugung von Rastklicks einsetzen, wenn die Klinken 26, 27 nur eine reine, die Enden eines Stellbereichs anzeigende Funktion besitzen. Dabei wird die von Stellglied 31 erzeugte Federkraft so gewählt, daß sie stets eine Stellbewegung mit mehr oder weniger stark fühlbaren Rastklicks ermöglicht.The actuator 31 shown in Figure 4 with the pawl 30 can also together with the latch arrangement according to Figure 3 as an additional locking means use to generate clicks when the pawls 26, 27 only have a pure function indicating the ends of a setting range. The spring force generated by actuator 31 is selected so that they always make an adjustment movement with more or less noticeable clicks enables.

    Neben dieser fühlbaren Anzeige des Anfangs und des Endes des Einstell- und Auswahlbereichs kann zusätzlich noch ein akustisches Signal von der Benutzerschnittstelle 16 über den akustischen Signalgeber 19 ausgegeben werden, um insbesondere bei einer Auswahl aus einer Vielzahl von Möglichkeiten anzugeben, daß die letzte Wahlmöglichkeit erreicht ist.In addition to this tactile display of the start and end of the setting and Selection area can also be an acoustic signal from the User interface 16 output via the acoustic signal generator 19 to be particularly useful when choosing from a variety of Possibilities to indicate that the last option has been reached.

    Der erfindungsgemäße Drehsteller besitzt somit einen variablen Drehbereich, der von der Benutzerschnittstelle 16 durch Steuerung der Rast- und Verriegelungseinrichtung 15 entsprechend dem Einstell- oder Auswahlbereich der jeweiligen Bedienungsfunktion eingestellt wird. Besonders vorteilhaft läßt sich der erfindungsgemäße Drehsteller einsetzen, wenn beispielsweise bei der Bedienung eines Navigationssystems oder bei der Auswahl der elektrischen oder elektronischen Geräte nur eine relativ kleine Anzahl von Auswahlmöglichkeiten gegeben ist. Hierbei erkennt der Benutzer die nächste eingestellte Auswahlmöglichkeit durch das am Drehknopf 10 fühlbare Klicken, das mittels der Rast- und Verriegelungseinrichtung 15 in jeder Stellung des Drehknopfes erzeugt wird. Durch das Blockieren des Drehknopfes 10 am Anfang und am Ende einer Liste von Auswahlmöglichkeiten kann der Anfang oder das Ende der Liste als Referenz gewählt werden, um eine bestimmte Auswahlmöglichkeit schnell auswählen zu können. Die jeweiligen Stoppositionen des Drehstellers, in denen der Drehknopf 10 gegen ein Weiterdrehen in einer Richtung blockiert ist, werden dabei von der Benutzerschnittstelle 16 entsprechend der Anzahl der Auswahlmöglichkeiten bei der aktuellen Bedienungsfunktion angepaßt.The rotary actuator according to the invention thus has a variable range of rotation, that of the user interface 16 by controlling the locking and Locking device 15 according to the setting or selection range the respective operating function is set. Especially the turntable according to the invention can advantageously be used if for example when operating a navigation system or when Selection of electrical or electronic equipment is only a relatively small one Number of choices is given. Here the user recognizes the next set option by using the rotary knob 10 noticeable clicks, thanks to the locking and locking device 15 is generated in any position of the rotary knob. By the Block the rotary knob 10 at the beginning and at the end of a list of Choices can be the beginning or end of the list for reference can be selected to quickly select a particular choice to be able to. The respective stop positions of the turntable in which the rotary knob 10 is blocked against further turning in one direction is, the user interface 16 according to the number adapted to the selection options for the current operating function.

    Claims (9)

    Drehsteller für elektrische oder elektronische Geräte (21, 22, 23), mit einem Drehknopf(10) und einer steuerbaren Rast- und Verriegelungseinrichtung (15), durch die der Drehknopf (10) wahlweise verriegelbar ist, um einen Anschlag für die Drehbewegung vorzusehen.Rotary actuator for electrical or electronic devices (21, 22, 23), with a rotary knob (10) and a controllable locking and locking device (15), by means of which the rotary knob (10) can optionally be locked in order to to provide a stop for the rotary movement. Drehsteller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rast- und Verriegelungseinrichtung (15) zumindest eine steuerbare Klinkenanordnung (26, 28; 27, 29; 30, 31) aufweist, die mit entsprechenden, bezüglich der Drehbewegung des Drehknopfes (10) umfangsmäßig umlaufend angeordneten Rastmitteln (24) zusammenwirkt.Rotary actuator according to claim 1, characterized in that the latching and locking device (15) has at least one controllable pawl arrangement (26, 28; 27, 29; 30, 31) which rotates circumferentially with corresponding rotary movements of the rotary knob (10) arranged locking means (24) cooperates. Drehsteller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Klinkenanordnungen (26, 28; 27, 29) vorgesehen sind, die jeweils in unterschiedlichen Drehrichtungen des Drehknopfes (10) wirken.Rotary actuator according to claim 2, characterized in that two pawl arrangements (26, 28; 27, 29) are provided which each act in different directions of rotation of the rotary knob (10). Drehsteller nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Klinkenanordnung (26, 28; 27, 29; 30, 31) so steuerbar ist, daß sie zum Erzeugen unterschiedlich stark fühlbarer Rastklicks mit unterschiedlich großen Federkräften beaufschlagbar ist.Rotary actuator according to claim 2 or 3, characterized in that each latch arrangement (26, 28; 27, 29; 30, 31) can be controlled in such a way that it can be acted upon by spring forces of different magnitudes in order to generate latching clicks which can be felt to different degrees. Drehsteller nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastmittel (24) der Rast- und Verriegelungseinrichtung (15) als Signalgeber für eine Sensoreinrichtung (14) zum Erfassen einer Drehstellung und/oder einer Drehrichtung des Drehknopfes (10) dienen.Rotary actuator according to claims 2 to 4, characterized in that the latching means (24) of the latching and locking device (15) serve as signal transmitters for a sensor device (14) for detecting a rotational position and / or a direction of rotation of the rotary knob (10). Drehsteller nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinkenanordnungen als Drehrichtungs- und Drehwinkelsignalgeber ausgebildet sind.Rotary actuator according to claim 3 and 5, characterized in that the pawl arrangements are designed as direction of rotation and angle of rotation signal transmitters. Drehsteller nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rast- und Verriegelungseinrichtung (15) von einer Benutzerschnittstelle (16) derart steuerbar ist, daß jedes Ende eines Einstell- oder Auswahlbereichs durch einen entsprechenden Anschlag für die Drehbewegung fühlbar ist, wobei der Anschlag für die Drehbewegung durch Blockieren des Drehknopfes (10) erzeugt wird.Rotary actuator according to one of the preceding claims, characterized in that the latching and locking device (15) can be controlled by a user interface (16) such that each end of an adjustment or selection area can be felt by a corresponding stop for the rotary movement, the stop is generated for the rotary movement by blocking the rotary knob (10). Drehsteller nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehbereich des Drehknopfes (10) entsprechend einer Anzahl von Auswahlmöglichkeiten bei einer gewünschten Bedienungsfunktion beschränkt ist.Rotary actuator according to claim 7, characterized in that the range of rotation of the rotary knob (10) is limited in accordance with a number of selection options for a desired operating function. Drehsteller nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Auswahlmöglichkeit bei einer gewünschten Bedienungsfunktion ein fühlbarer Rastklick zugeordnet ist, der von der Rast- und Verriegelungseinrichtung (15) beim Drehen des Drehknopfes (10) erzeugt wird.Rotary actuator according to claim 8, characterized in that each selection option with a desired operating function is associated with a tactile click which is generated by the locking and locking device (15) when the rotary knob (10) is turned.
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