[发明专利]用于人机接口的旋转/按压操作装置

说明书

本发明涉及一种用于人机接口的旋转/按压操作装置，尤其是车辆的操作单元的旋转/按压操作装置。

用于在车辆中通过所谓的人机接口进行数据输入或者用于车辆的操作单元的旋转/按压操作装置在现有技术中已知。通常，旋转/按压操作装置设置有旋转/按压元件。通过转动旋转/按压元件，选择字母、符号或者功能，并且通过按压来确认。在确认这种输入之后，执行与输入相应的任务。

由DE-A-10261284公开了一种可转动的操作元件，其可以在力作用的情况下沿着其转动轴线运动。该操作元件具有带齿的区段，其与齿轮配合，以便将操作元件的转动传递到齿轮上。齿轮的转动轴线在此与操作元件的转动轴线平行并且侧向地布置。通过该措施，操作元件沿着其转动轴线的运动是可能的。带齿的区段优选本身形成齿轮，使得完全旋转操作元件是可能的。

在现有技术中，此外公开了如下旋转/按压操作装置，其中旋转/按压元件具有通常相对于转动固定的中心键或者多个中心键，其布置在可转动的旋转元件内。这些键可下压并且用于数据输入或者确认数据输入。而旋转操作元件本身在此并不可下压。旋转/按压操作装置的前面提及的现有技术的例子在DE-A-102006018518、DE10-A-2004054178、DE-A-19964131、DE-A-10137883、EP-B-0282817和GB-A-2186668中。

本发明的任务是，提出一种用于人机接口的旋转/按压操作装置，其中该旋转/按压操作装置设置有简单的并且不易被干扰的结构用于将旋转/按压元件在两个正交方向上运动。

为了解决该任务，借助本发明提出了一种用于人机接口的旋转/按压操作装置，尤其是用于车辆部件例如空调的旋转/按压操作装置，其中该旋转/按压操作装置设置有：

－操作元件，其能够围绕引导轴在旋转运动中转动，以及能够沿着引导轴轴向运动，

－滚动轴承单元，其带有外轴承环、内轴承环以及布置在它们之间的滚动体，

－其中轴承环之一与操作元件抗扭地连接并且能够与其一同转动，

－转动传感器，用于检测操作元件的旋转运动，

－在操作元件沿着引导轴从初始位置到下压位置中的轴向运动时响应的压力传感器，以及

－回位元件(Rueckholelement)，用于将操作元件从下压位置自动回移到初始位置中，

－其中回位元件直接或者间接地作用到滚动轴承单元上，以及

－其中另外的轴承环(32，34)在引导轴(14)上可轴向运动地引导，并且在其上防止转动地固定。

在此，此外还可以设计的是：

－旋转止动单元，其布置在内轴承环和外轴承环之间或者在与内轴承环机械耦合的第一部件和与外轴承环机械耦合的第二部件之间，

－其中旋转止动单元具有设置有止动凹部的止动模板(Rastkulisse)和运动到止动凹部中以及从其中运动出来的至少一个止动突出部，

－其中止动模板和所述至少一个止动突出部能够相对于彼此运动，并且

－其中止动模板和/或所述至少一个止动突出部能够弹性移动或者变形。

根据本发明的旋转/按压操作装置具有旋转/按压元件，其借助滚动轴承单元能够围绕转动轴旋转地安置。此外，旋转/按压元件能够沿着引导轴来轴向地移动。滚动轴承单元具有外轴承环和内轴承环。滚动体位于二者之间。两个轴承环之一(通常为外轴承环)与旋转/按压元件连接，使得外轴承环在转动旋转/按压元件时一同旋转。另外的轴承环(通常为内轴承环)在固定的引导轴上(其形成转动轴)可轴向运动地引导，并且防止旋转地固定在引导轴上。旋转/按压元件的旋转运动通过转动传感器(例如绝对或者相对路径传感器)来检测。在此，例如光栅等等形式的光学传感器或者旋转电位器形式的机械传感器是合适的，其与旋转/按压元件啮合或者旋转连接。转动传感器的其他构型同样是可能的。旋转/按压元件的按压运动借助压力传感器来识别，其响应于旋转/按压元件沿着引导轴从初始位置直到下压位置中的下压。这种压力传感器在其最简单的构型中可以构建为(极限)开关。旋转/按压元件从下压位置到初始位置中的自动回移通过回位元件来进行。根据本发明，现在该回位元件直接或者间接地作用到滚动轴承单元上，使得当下压力例如在中央施加到旋转/按压元件上时，整个滚动轴承以及由此旋转/按压元件被下压。