尤其是用于电子的家用设备的操作装置的制作方法

本发明涉及一种操作装置，尤其是用于电子的家用设备的操作装置。

背景技术：

对于操作装置已知具有不同的工作原理的不同类型的操作元件。在构成为按压按键的操作元件中可以例如在接触和/或接近敏感的按压按键(所谓的“Touch Control”)和通过力作用可操纵的按压按键之间区分，它们可分别以不同的构造和工作原理实现。

在这里，在通过力作用可操纵的按压按键中，除了这样的机械的操纵元件之外尤其是也已知电容性的按压按键(参考例如DE 10 2011 121 897 A1)、感应的按压按键(参考例如EP 2 529 484 B1)和压电的按压按键(参考例如EP 2 063 533 B1)。这些特别的按压按键通常要求具有小的误差范围的高的制造和装配精度。

技术实现要素：

本发明的任务是，提供一种操作装置，所述操作装置具有一定数量的通过力作用可操纵的按压按键，所述按压按键尽可能紧密地并排定位并且尽可能简单地构造。

该任务通过具有权利要求1的特征的操作装置解决。本发明特别优选的构造和进一步构成是从属权利要求的主题。

本发明的操作装置具有：盖板，所述盖板包括朝向用户的用户侧，其中盖板限定一定数量彼此分离的操作区段并且在所述操作区段中弹性可变形和/或可运动地构成；支承板，所述支承板在盖板的背离用户侧的一侧上与所述盖板间隔开地设置；一定数量的传感器，所述传感器设置在支承板上并且构造和设置成，使得其分别可以检测在盖板的所述一定数量的操作区段之一的区域中相对于盖板的距离变化；以及分离板，所述分离板设置在盖板的背离用户侧的一侧上并且在盖板的所述一定数量的操作区段之间的区域中具有与盖板接触的支承壁。

按照本发明的操作装置具有包括一定数量的操作区段的盖板和包括一定数量的传感器的支承板，所述支承板配置给盖板的所述一定数量的操作区段。通过包括优选形状稳定的支承壁的分离板，在盖板的操作区段之间的区域中可以支承这些中间区域，从而盖板的操作区段可以可靠地彼此分离。各操作区段的所述分离允许操作区段的较紧密的定位并且因此允许操作区段彼此独立的可靠的操纵或操纵检测。

通过插入包括有利地形状稳定的支承壁的分离板到盖板和传感器之间，设计构件(即盖板)可以与技术构件分离。由此可以简化制造、装配和物流过程。这样存在可能性，将技术的构件作为预先检验的构件提供给OEM(代工生产)。此外设计构件可以在需要时独立于技术的构件并且借此更简单变化。

盖板可以在这里原则上由任意的材料(例如透明或不透光、导电或不导电等)、以任意的尺寸并且以任意的设计制造。所述盖板优选是例如电子的家用设备的操作面板。

所述操作装置具有一定数量的操作区段和一定数量的传感器。即操作装置具有至少一个操作区段、优选两个、三个或更多、优选多个操作区段；并且操作装置具有至少一个传感器、优选两个、三个或更多、优选多个传感器。优选为所述一定数量的操作区段的每个设置一个传感器并且所述一定数量的传感器的每个配置给一个操作区段。另一方面操作装置具有盖板、支承板和分离板，它们分别共同设置给所述一定数量的操作区段和所述一定数量的传感器。

操作区段优选与盖板一件式地构成，作为单独的构件嵌入盖板中或作为单独的构件固定地与盖板连接。操作区段分别为用户限定操作装置的一个操作元件，所述用户为了操纵必须挤压所述操作元件。即操作区段分别形成通过力作用可操纵的按压按键。操作区段优选对于用户做成为可识别的，优选通过其用户侧的特别的成型(触觉的标志)、利用颜色和/或符号的标志、背面照明、与其余的盖板和类似物的可识别的界定部。

操作区段通过力作用从盖板的用户侧至少部分地弹性可变形和/或可运动。该弹性的可变形性优选通过操作区段的特别的材料选择和/或特别的尺寸确定(尤其是沿厚度方向)实现。弹性的可运动性可以优选通过操作区段在盖板的穿通部中的弹性的支承实现。

盖板的所述一定数量的操作区段彼此分开。该分开优选通过相互的间隔实现。在不同的操作区段之间的距离可以基本上彼此相同或不同地确定。在操作区段之间的中间区域中，操作装置优选不具有操作或操纵功能性。所述一定数量的操作区段优选沿基本上直的线、沿弯曲的线(例如圆形)、以阵列形式或作为单独的操作区段设置。

支承板优选构造为电路板。所述一定数量的传感器在支承板的朝向盖板的一侧上和/或在支承板的背离盖板的一侧上设置。支承板此外优选基本上平行于盖板设置。在支承板上此外优选设置控制设备，以用于操控所述一定数量的传感器并且接收所述一定数量的传感器的测量信号。

分离板在盖板的所述一定数量的操作区段之间的区域中具有与盖板接触的支承壁，所述支承壁优选形状稳定。优选地，整个分离板形状稳定地构成。概念形状稳定性在这里涉及分离板或其支承壁在操作装置的常规的使用中、即尤其是在常规的力作用(例如对于按压按键的操纵)和常规的温度范围中稳定不变的形状和尺寸。通过形状稳定的支承壁，盖板在操作区段之间的区域中的变形或运动可以独立于盖板在这些中间区域中的设计被抑制或至少强烈地受限制。这样可以将按压按键功能性限定到操作区段并且阻止在相邻的操作区段之间的“串扰”。分离板优选由金属或塑料材料制造。

本发明的操作装置可以除了通过力作用可操纵的按压按键之外可选地包含具有其他工作原理的其他的操作元件，所述按压按键的操纵通过传感器检测。在此，可以尤其是使用接触和/或接近敏感的按键。

在本发明的一种优选的构造中，所述一定数量的传感器设置在支承板的朝向盖板的一侧上并且在支承板的朝向盖板的一侧上设置有传感器壳体，所述传感器壳体具有一定数量的空隙，所述一定数量的传感器接纳在所述空隙中。所述传感器壳体优选共同设置给操作装置的所有传感器。传感器壳体优选板形或框架形地构造。按照传感器的设计，传感器壳体对于每个传感器具有一个或多个空隙(例如用于传感器的发送器的空隙和用于传感器的接收器的空隙)。传感器壳体可以优选用于机械地保护传感器。此外传感器壳体可以优选用于分开所述一定数量的传感器，以便例如阻止相邻的传感器之间的串扰。

在本发明的一种优选的构造中，支承板、传感器壳体和分离板形成一个(技术的)结构单元，所述结构单元与盖板(设计构件)连接。该连接优选可脱开地设计(例如夹紧连接、卡锁连接、插接或螺纹连接)，以便例如能够实现所述技术的结构单元的较简单的更换。

在该设计中，传感器壳体和分离板优选相互集成地构成(即例如一件式地构成或持久地相互连接)。由此可以简化操作装置的组装和装配。

在本发明的另一种优选的构造中，支承板和传感器壳体形成(技术的)第一结构单元并且分离板和盖板形成(设计的)第二结构单元，其中，两个结构单元相互连接。该连接优选可脱开地设计(例如夹紧连接、卡锁连接、插接或螺纹连接)，以便例如能够实现技术的结构单元的更简单的更换。

在本发明的另一种优选的构造中，设置一定数量的传感器，以便借助电磁射线检测相对于盖板的距离变化。在本发明的第一实施变型方案中，盖板在其背离用户侧的一侧上至少在操作区段的区域中构成有反射面并且分离板在操作区段的区域中具有开口。在本发明的第二实施变型方案中，分离板在其朝向盖板的一侧上具有用于闭合分离板的遮盖板，所述分离板与盖板在操作区段的区域中处于接触中，并且分离板的遮盖板在其背离用户侧的一侧上至少在操作区段的区域中构成有反射面。优选分离板的遮盖板在操作区段的区域中弹性可变形或可运动地构成，从而操作区段的变形或运动可以传递到分离板的遮盖板上。

在本发明的另一种优选的构造中，所述一定数量的传感器分别具有用于发射电磁射线的发送器和用于检测电磁射线的接收器，其中，传感器的接收器分别这样设置和/或构造，使得其能够实现位置分辨的检测由发送器发射的并且于是(在盖板或在分离板的盖板上)反射的电磁射线。

在该实施形式中，分离板的支承壁优选对于由所述一定数量的传感器的发送器发射的电磁射线基本上不可穿透地构成。以这种方式可以优选抑制在相邻的按压按键之间的串扰。

在包括电磁的传感器的按照本发明的操作装置中，操作区段最小的变形或运动行程就足够，以便可以检测通过用户的操纵，因为在操作区段上的反射位置的非常小的变化已经引起电磁射线的非常不同的转向。操作区段的操纵可以因此非常可靠地被识别。此外在该结构中，在制造和装配构件时的公差相比于具有电容性的、感应的或压电的工作原理的常规的、通过力作用可操纵的按压按键应更大。因为对于操作区段的操纵的探测足够的是，检测反射的射线的检测地点的相对的变化，所以可以在这样构造的操作装置中也取消校准过程。

所述电磁射线优选是光学的射线，优选在可见的或红外线波长范围中。发送器优选是发光二极管、激光二极管、白炽灯、卤素灯等。接收器优选能够实现反射的射线的位置分辨的检测。接收器与此对应优选选择自CCD芯片、主动的像素传感器、光电二极管、光电晶体管等和这样的元件的系统。

盖板或遮盖板的操作区段的反射面这样构造，使得其可以将由传感器或传感器的发送器发射的射线至少部分地反射。这些反射特性优选通过盖板或分离板的遮盖板或类似物的背离用户侧的背侧的特别的材料选择、特别的表面结构、特别的表面处理(优选涂层等)实现。反射面优选只设置在操作区段的区域中，但备选地也可以超过整个盖板或分离板地构成。

在本发明的另一种优选的构造中，在支承板上设置有至少一个光源，盖板具有至少一个透光的区段并且设置至少一个光导元件，所述光导元件将从所述至少一个光源发射的光引导至盖板的所述至少一个透光的区段。优选所述至少一个光导元件与传感器壳体和/或分离板集成地构成或集成到其中。

以适宜的方式浇注所述一定数量的传感器。对此有利的是，所述浇注的传感器从环境影响被屏蔽并且由此较具耐抗性。可以一个单独传感器或所有传感器被浇注。

作为有利的进一步构成，在盖板和传感器之间设置光导元件。通过使用光导元件有利地确保，电磁射线无干扰地朝传感器或从传感器引导离开。所述光导体是对于电磁射线可传送的基体或空心光导体。优选光导体被浇注。

本发明的主题此外是一种电子的家用设备，其包括本发明的至少一个以上所述的操作装置。

电子的家用设备优选是衣物处理仪器(洗衣机、洗涤物干燥器等)、冲碗机、冷却和/或冷冻仪器、灶台、炉床、微波炉、抽油烟机等。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征和优点可由优选的、非限制的实施例的接下来的说明借助附图更好地理解。其中部分示意性地示出：

图1示出按照本发明的第一实施例的操作装置的剖面图；

图2示出按照一种优选的实施变型方案的操作装置的工作原理的强烈简化的图，其中，部分图2A示出未操纵的功能状态并且部分图2B示出被操纵的功能状态；

图3示出按照本发明的第一实施变型方案(部分图3A)或本发明的第二实施变型方案(部分图3B)的包括分离板的操作装置的部分剖面图；

图4示出按照本发明的第二实施例的操作装置的剖面图；以及

图5示出按照本发明的第三实施例的操作装置的剖面图。

具体实施方式

参考图1和2现在进一步解释按照本发明构造的操作装置的第一实施例。

操作装置具有操作面板形式的盖板10。盖板10例如由不透明的塑料材料制造。盖板10具有朝向用户的对应于操作面板的外侧的用户侧10a(在图1中上面)，并且具有与用户背离的背侧(在图1中下面)，所述背侧对应于操作面板的内侧。

盖板10具有多个并排设置的并且彼此间隔开的操作区段12，所述操作区段对于用户分别限定一个操作元件，用户可以操纵所述操作元件。操作区段12在盖板10中集成或与其一件式地构成或作为单独的构件嵌入所述盖板中并且可选地与所述盖板连接。如部分图2A和2B的对照示出的，操作区段12分别通过从用户侧10a的力作用F、例如利用用户的手指可弹性变形或可运动地构造。即在力作用F结束之后，操作区段12再次返回其图1或2A的初始状态。

对于用户，操作区段12优选被标记，借此所述用户可以更容易地发现它并且识别其功能性。为此，操作区段2或其外侧本身可以被标记或盖板10可以分别在操作区段12的附近被标记。所述标记例如光学地通过颜色和/或符号、触觉地通过表面结构、电地通过背面照明或信号灯等进行。

操作装置此外具有电路板形式的支承板14。该支承板14基本上平行于盖板10定向，并且在盖板10的背离用户侧10a的一侧上与其间隔开地设置。在该支承板14上、例如在其朝向盖板10的一侧上设置多个传感器16、18。传感器16、18在此对应于操作区段12地设置和分布并且分别配置给盖板10的多个操作区段12之一。

在该实施例中，传感器16、18分别具有例如发光二极管形式的发送器16和例如CCD芯片形式的接收器18。发送器16发射电磁射线，优选在可见的或红外线的波长范围中，并且接收器18检测相同波长范围的电磁射线。所述多个传感器16、18可以可选地以相同的或不同的波长(范围)的射线工作。

如在图1和2中示出的，由发送器16发射的射线E入射到盖板10的操作区段12的背侧上。操作区段12在其背离用户侧10a的背侧上分别设有反射面10b。这样射线E在操作区段12上反射并且被反射的射线R1、R2然后入射到接收器18上并且由其检测。

如在图2中示出的，接收器18构造用于位置分辨地检测电磁射线。在部分图2A的初始状态中，即在没有通过用户对操作区段12进行操纵时，操作区段12处于其未变形的初始状态中并且将射线R1反射至接收器18。在部分图2B的操纵状态中，即在通过用户对操作区段12进行力作用F时，操作区段12变形并且将射线R2反射至接收器18。部分图2A和2B的对照示出，即使在操作区段12的小的变形时已经发生反射的射线R2的检测地点的非常明显的变化。检测地点的该相对的变化由位置分辨的接收器18检测。

与多个传感器的发送器16和接收器18连接的控制设备19操控发送器16并且评价由接收器18产生的测量信号。所述多个传感器可以可选地同时或在时间上彼此错开(即有节奏)地运行。控制设备19例如同样设置在支承板14上。

如在图1中示出的，多个传感器接纳在传感器壳体20中。传感器壳体20基本上板形或框架形地构造并且装配在支承板1上。传感器壳体20具有多个空隙22a、22b，以用于接纳传感器。优选设置用于传感器的发送器16的空隙22a和用于传感器的接收器18的空隙22b，它们分别通过分离壁24彼此分开。传感器壳体20优选由塑料材料制造。此外，传感器壳体20优选对于由传感器利用的电磁射线基本上不可穿透地构成，以便抑制在相邻的传感器之间的串扰。

在盖板10和传感器壳体20之间此外设置分离板26。分离板26基本上板形或框架形地构造并且与盖板10处于接触中。分离板26具有多个支承壁28，所述支承壁优选形状稳定。这些支承壁28设置在盖板10的操作区段12之间的中间区域中。

通过形状稳定性和与盖板10的接触，支承壁28在操作区段12之间的区域中支持盖板10。以这种方式盖板10的操作区段12可以可靠地分离并且可以这样抑制相邻的操作区段12之间的相互的影响。结果是所述操作区段12能够相对彼此非常紧密地设置并且因而可靠地彼此独立地被操纵。

分离板26优选由塑料材料或金属制造，并且优选对于由传感器利用的电磁射线基本上不可穿透地构成，以便抑制在相邻的传感器之间的串扰。

为了简化生产过程、装配过程和物流过程，在本发明的一种实施变型方案中，支承板14连同传感器16、18、传感器壳体20和分离板26组合成一个结构单元。该技术的结构单元可以被预制、测试并且然后例如提供给OEM，以便在那里与通过盖板10形成的设计构件连接。为了将所述构件例如为修理目的可以简单地分开，所述连接优选可脱开地设计、例如通过夹紧、锁紧、拧紧等。

在本发明的另一种实施变型方案中，实现在传感器壳体20和分离板26之间的技术和设计之间的分开。换句话说，带有传感器16、18的支承板14和传感器壳体形成第一结构单元并且分离板26和盖板10形成第二结构单元。该两个结构单元然后也优选可脱开地相互连接。

在两个被解释的实施变型方案中，一个结构单元的各构件可以例如相互粘接。

参考图3进一步解释分离板26的两个实施变型方案，所述实施变型方案可以在图1的操作装置中使用。

在部分图3A中示出的实施变型方案中，分离板26在盖板10的操作区段12的区域中穿通、即设计有开口。与此对应地，盖板10的操作区段12在其背离用户侧10a的背侧上分别设有反射面10b。由发送器16发射的射线E穿过传感器壳体20和分离板26，在操作区段12的反射面10b上反射，然后再次穿过分离板26和传感器壳体10并且然后在接收器18上检测。

在部分图3B的实施变型方案中，分离板26在其朝向盖板10的一侧上闭合地构成。为此分离板26在盖板10的操作区段12的区域中设计有遮盖板30。该遮盖板30与盖板10接触。与此对应地，在该变型中不是盖板10、而是遮盖板30在操作区段12的区域中在其背离用户侧10a的背侧上设有反射面30b。由发送器16发射的射线E穿过传感器壳体20和分离板26，在遮盖板30的反射面30b上反射，然后再次穿过分离板26和传感器壳体10并且然后在接收器18上检测。

在该实施变型方案中，盖板10的操作区段12的变形或运动通过接触传递到分离板26的遮盖板30上。与此对应，分离板26的遮盖板30在操作区段12的区域中优选弹性可变形或可运动地构成。

图3A和3B的两个实施变型方案可用于所有实施例，尤其是也用于图1、4和5的所有实施例。

图4示出按照本发明的操作装置的第二实施例。相同的或对应的构件设有如在第一实施例中相同的附图标记。

在图4的实施例中，传感器壳体20和分离板26相互集成地构成。这样两个构件20、26例如可以一相互件式地制造或一个构件可以注塑到另一个构件上。如果这两个构件应该由不同的塑料材料制造，则为此例如考虑双组分注塑法。

图5示出按照本发明的操作装置的第三实施例。相同的或对应的构件设有如在第一实施例中相同的附图标记。

在该实施例中，在操作装置中附加地设置电的信号构件。以这种方式例如操作区段12可以对于用户光学地标记，向用户给出关于操作区段的操纵的光学的反馈，向用户给出关于操作装置或相应的家用设备的运行状态的信息等。

在支承板14中，在传感器16、18旁的区域中例如设置以二极管形式的光源32。由光源32发射的光借助光导元件34运输至盖板34，尤其是至盖板10的透光的区段36。该透光的区段36可以例如通过盖板10中的开口或通过透光的材料形成。

光导元件34例如制造为单独的构件并且嵌入传感器壳体20和分离板26中的对应的穿通部中。备选地，光导元件34也可以与传感器壳体20和/或分离板26集成地构成，例如以穿过传感器壳体20或分离板26的具有反射的侧壁的通道的形式。

虽然光导元件34在图5的实施例中基本上直线并且以在长度上基本上不变的横截面形状和尺寸设计，但本发明不限制于该实施形式。这样光导元件34例如也可以包含一个或多个曲率或弯曲部，具有面积较大的出口侧的端面等。

光源32和光导元件34可以可选地对于盖板10的所有操作区段12或只对于这些操作区段12的一部分设置。不同的操作区段12的多个光导元件34也可以与共同的光源32耦联。

尽管未示出，在其他的实施例中，盖板10的操作区段12的与用户侧10a背离的背侧可以不同于示出的平的结构，以便加强在接收器18上反射的射线R1、R2的检测地点的变化的效果。以相同的方式，分离板26的遮盖板30的背离用户侧10a的背侧也可以不同于示出的平的结构，以便加强所述效果。

图1至5的以上说明类似地可转用到包括只一个操作区段12的实施例。

附图标记列表

10 盖板

10a 用户侧

10b 反射面

12 操作区段

14 支承板

16 传感器的发送器

18 传感器的接收器

19 控制设备

20 传感器壳体

22a 用于发送器的空隙

22b 用于接收器的空隙

24 分离壁

26 分离板

28 支承壁

30 遮盖板

30b 反射面

32 光源

34 光导元件

36 透光的区段

E 发射的射线

F 力作用

R1 反射的射线

R2 反射的射线