DE102004039515B4

DE102004039515B4 - Bedienelement für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102004039515B4
Application number: DE102004039515.2A
Authority: DE
Inventors: Harald Donner
Original assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Current assignee: Kostal Automobil Elektrik GmbH and Co KG
Priority date: 2004-08-14
Filing date: 2004-08-14
Publication date: 2017-10-12
Anticipated expiration: 2024-08-15
Also published as: DE102004039515A1

Abstract

Bedienelement für ein Kraftfahrzeug, mit einem Führungsteil (2) und einem relativ zum Führungsteil (2) beweglich angeordneten Schaltstück (1), welches eine Betätigungsachse (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß an das Schaltstück (1) kreuzförmig angeordnete, sich von der Betätigungsachse (5) radial erstreckende Lagerböcke (7) angeformt sind, deren Endabschnitte mit Lagerschalen (14) des Führungsteils (2) jeweils eine Kipplagerstelle ausbilden, und daß ebenfalls radial von der Betätigungsachse (5) sich in den diagonalen Richtungen zwischen den Lagerböcken (7) federbelastete Rastbolzen (4) erstrecken, deren Endabschnitte an mindestens einer Rastkurve (12) des Führungsteils (2) anliegen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bedienelement für ein Kraftfahrzeug, mit einem Führungsteil und einem relativ zum Führungsteil beweglich angeordneten Schaltstück, welches eine Betätigungsachse aufweist.
Aus der Druckschrift DE 100 27 446 A1 ist ein Bedienelement für ein Kraftfahrzeug mit einem Führungsteil und einem relativ zum Führungsteil beweglich angeordneten Schaltstück bekannt, welches eine Betätigungsachse aufweist, von der aus sich federbelastete Rastbolzen radial erstrecken.
Ein weiteres gattungsgmäßes Bedienelement ist aus der DE 198 36 793 C2 bekannt. Dieses Bedienelement weist einen zentralen Drehpunkt auf, um den das Schaltstück in vier Richtungen kippen kann, unterstützt durch gehäuseseitige Führungsschlitze. Bei dieser zwangsgeführten Kippbewegung betätigen mit dem Schaltstück verbundene Ausleger Kontaktelemente. Durch die Zwangsführung ist sichergestellt, daß jeweils nur ein Kontakt betätigt wird.
Nachteilig an einem Bedienelement mit einem zentral gelagerten Schaltstück ist, daß, bedingt durch die erforderliche ausreichend große Überdeckung in den Schaltkulissen, zum Auslösen der Schaltvorgänge relativ große Betätigungswinkel oder -wege erforderlich sind.
Um ein angenehmes Betätigungsgefühl (Schalthaptik) zur erreichen, werden für viele Anwendungen Bedienelemente mit kurzen Betätigungswegen (Kurzhubcharakteristik) bevorzugt.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Bedienelement zu schaffen, welches einfach und kostengünstig aufgebaut ist und sich durch geringe Betätigungswege auszeichnet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an das Schaltstück kreuzförmig angeordnete, sich von der Betätigungsachse radial erstreckende Lagerböcke angeformt sind, deren Endabschnitte mit Lagerschalen des Führungsteils jeweils eine Kipplagerstelle ausbilden, und daß ebenfalls radial von der Betätigungsachse sich in den diagonalen Richtungen zwischen den Lagerböcken federbelastete Rastbolzen erstrecken, deren Endabschnitte an mindestens einer Rastkurve des Führungsteils anliegen.
Die Erfindung besteht somit aus einem Schaltstück mit kreuzförmig angeordneten Rastbolzenführungen. Die in den Führungen eingesetzten Rastbolzen werden durch Druckfedern gegen gehäuseseitige Kurvenprofile gedrückt. Zwischen jeweils zwei benachbarten Rastbolzen befindet sich eine aus führungsteilseitiger Lagerschale und schaltstückseitigem Lagerbock gebildete Kipplagerstelle.
Im folgenden soll ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß aufgebauten Bedienelementes anhand der Zeichnung dargestellt und näher erläutert werden.
Es zeigen
1 eine Schnittzeichnung durch das Bedienelement,
2 die Lagerung der Rastbolzen im Führungsteil,
3 eine Schnittzeichnung durch das Führungsteil,
4 eine Darstellung des Schaltstücks.
In allen Figuren werden zur Bezeichnung gleicher Teile jeweils die gleichen Bezugszeichen verwendet. Die nachfolgende Erläuterung bezieht sich auf die Zeichnung insgesamt.
Zwei wesentliche Bestandteile des Bedienelements sind jeweils einzeln in den 3 und 4 dargestellt und zwar zeigt die 4 das Schaltstück (1), während die 3 eine Schnittdarstellung des Führungsteils (2) abbildet.
Das Schaltstück (1) besteht einstückig aus einer Betätigungsachse (5), die bei einem fertig montierten Bedienelement mit einem nicht dargestellten Betätigungsknopf verbunden sein kann. Radial zur Betätigungsachse (5) weist das Schaltstück (1) eine kreuzförmige Anordnung von vier angeformten buchsenartigen Rastbolzenführungen (6) auf. Diagonal zu diesen Rastbolzenführungen (6) sind an das Schaltstück (1), ebenfalls radial zur Betätigungsachse (5), flächig ausgebildete Lagerböcke (7) angeformt.
Vorteilhaft ist, daß, wie die 1 deutlich zeigt, das Schaltstück (1) aufgrund der beschrieben Ausgestaltung, zentral einen relativ großen Hohlraum (15) ausbilden kann, der sich zur Unterbringung von nicht dargestellten mechanischen, elektrischen oder elektronischen Komponenten eignet. Hierdurch kann beispielsweise die gesamte zum Bedienelement gehörende Auswerteelektronik in diesem Hohlraum (15) untergebracht werden, wodurch ein besonders kompakter Aufbau des Bedienelementes möglich wird.
Das Führungsteil (2) ist als ein kreisringförmiges Formteil ausgebildet. Auf einer Kreisringfläche sind vier Lagerstellen angeformt, die aufgrund ihrer Ausgestaltung im folgenden als Lagerbänke (8) bezeichnet werden. Die 2 zeigt zwei der vier Lagerbänke vollständig, sowie, aufgrund der Schnittdarstellung eine weitere Lagerbank in einer teilweisen Darstellung. Die Lagerbänke (8) bilden Lagerschalen (14) aus, in denen die Lagerböcke (7) des Schaltstücks (1) zur Anlage kommen.
Zwischen den Lagerbänken (8) sind an das Führungsteil (2) Ausnehmungen (9) angeformt, durch die beim fertig montierten Bedienelement die Rastbolzenführungen (6) des Schaltstücks (1) hindurch geführt sind. Dies ist besonders deutlich in der 2 gezeigt, wobei hier zur Verdeutlichung auf eine Darstellung des Schaltstücks (1) mit seinen die Rastbolzen (4) tragenden Rastbolzenführungen (6) verzichtet wurde.
Wie aus der 2 weiter hervorgeht, weisen die Rastbolzen (4) an ihren äußeren Endabschnitten jeweils eine kegelförmige Verdickung auf, die im folgenden als Rastbolzenkegel (10) bezeichnet ist. Jeder Rastbolzen (4) ist von jeweils einer Druckfeder (11) umfaßt, welche den Rastbolzen (4) jeweils vom (nicht dargestellten) Schaltstück weg radial nach außen drückt.
Die 1 zeigt das erfindungsgemäße Bedienelement in einer Schnittdarstellung. Das Führungsteil (2) ist hier von einem Bedienteilgehäuse (3) umfaßt, wobei Führungsteil (2) und Bedienteilgehäuse (3) eine flache hohlzylinderförmige Anordnung ausbilden, durch deren innere Ausnehmung das beweglich angeordnete Schaltstück (1) hindurchgeführt ist.
Das Bedienteilgehäuse (3) weist an seiner kreisförmigen Innenwand mindestens eine entlang des inneren Gehäuseumfangs verlaufende Rastkurve (12) auf, an der oder an denen die Rastbolzenkegel (10) zur Anlage kommen.
Die Rastkurve (12) ist so ausgebildet, daß das Schaltstück (1) in der Nullage stabil in den vier Lagerschalen (14) der Lagerbänke (8) ruht. Wird das Schaltstück (1) im Sinne der gewünschten Schaltbewegung an seinem aus dem Gehäuse (3) ragenden Teil, der einen (hier nicht dargestellten) Schaltknopf trägt, mit einer Kraft (F) beaufschlagt, stützt sich der in Kraftrichtung vordere Lagerbock (7) in seiner zugehörigen Lagerschale (14) ab. Wird die Kraft weiter gesteigert gleiten die beiden dieser Lagerstelle gegenüberliegenden Rastbolzen (4) gegen die Kräfte der Druckfedern (11) auf der Rastkurve (12) aufwärts bis zum Erreichen eines Endanschlags.
Durch das Abheben der Rastbolzenführungen (6) aus der Nullage werden die jeweils zugeordneten Schalter (13) entlastet und realisieren eine elektrische Schaltfunktion. Die Bewegung des Schaltstücks (1) wird dadurch in ein elektrisches Signal umgewandelt. Eine solche, gültige Schaltbewegung wird durch jeweils zwei benachbarte Schalter (13) angezeigt.
Die beschriebene Lagerung bewirkt, daß die Bewegung des Schaltstücks (1) in die vorgesehenen vier Hauptschaltrichtungen, also jeweils mit der Betätigungskraft in Richtung einer der Lagerbänke (8), mit einem besonders geringen Kraftaufwand möglich ist, wodurch diese Betätigungsrichtungen von einer Bedienperson ohne weiteres als Hauptschaltrichtungen erkennbar sind. Hierbei ist besonders vorteilhaft, daß keine weiteren aufwendigen mechanischen Führungsmittel für das Schaltstück (1) erforderlich sind.
Eine Verschiebung diagonal zu den Hauptschaltrichtungen ist zwar willkürlich möglich, erfordert aber einen deutlich erhöhten Kraftaufwand. Eine solche Schaltbewegung kann durch eine Auswerteelektronik leicht als fehlerhaft erkannt werden, da in diesem Fall nur einer der Schalter (13), nämlich der zur Schaltbewegungsrichtung gegenüber angeordnete, entlastet wird und anspricht.
Zu der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bedienelementes sind selbstverständlich verschiedene Variationen möglich.
Werden beispielsweise die Lagerstellen um 180° gekippt angeordnet, vollzieht der mit dem Schaltstück verbundene Schaltknopf beim Betätigen eine abfallende Bewegung und die Schalter werden belastet statt, wie in der Zeichnung dargestellt, entlastet.
Werden die Lagerbänke nicht im Quadrat, sondern in Rechteckform angeordnet, können für verschiedene Betätigungsrichtungen unterschiedliche Betätigungskräfte erreicht werden. Das gleiche Ergebnis kann durch eine unterschiedliche Rastkurvenausbildung bzw. unterschiedliche Federkräfte an den vier Rastbolzen erzielt werden.
Bezugszeichenliste

1: Schaltstück
2: Führungsteil
3: (Bedienteil-)Gehäuse
4: Rastbolzen
5: Betätigungsachse
6: Rastbolzenführungen
7: Lagerböcke
8: Lagerbänke
9: Ausnehmungen
10: Rastbolzenkegel
11: Druckfeder
12: Rastkurve
13: Schalter
14: Lagerschale
15: Hohlraum
F: Betätigungskraft

Claims

Bedienelement für ein Kraftfahrzeug, mit einem Führungsteil (2) und einem relativ zum Führungsteil (2) beweglich angeordneten Schaltstück (1), welches eine Betätigungsachse (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß an das Schaltstück (1) kreuzförmig angeordnete, sich von der Betätigungsachse (5) radial erstreckende Lagerböcke (7) angeformt sind, deren Endabschnitte mit Lagerschalen (14) des Führungsteils (2) jeweils eine Kipplagerstelle ausbilden, und daß ebenfalls radial von der Betätigungsachse (5) sich in den diagonalen Richtungen zwischen den Lagerböcken (7) federbelastete Rastbolzen (4) erstrecken, deren Endabschnitte an mindestens einer Rastkurve (12) des Führungsteils (2) anliegen.
Bedienelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer gültigen Bewegung des Schaltstücks (1) jeweils zwei benachbarte Schalter (13) betätigt sind.
Bedienelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer nicht gültigen Bewegung des Schaltstücks (1) nur jeweils ein einziger Schalter (13) betätigt ist.
Bedienelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auswerteeinrichtung aus dem Signal eines einzigen betätigten Schalters (13) einen Fehler erkennt.
Bedienelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aufgrund einer vollständig symmetrischen Ausgestaltung der Bestandteile des Bedienelements die Betätigungskräfte am Schaltstück (1) zum Auslösen gültiger Schaltbewegungen in allen gültigen Betätigungsrichtungen gleich groß sind.
Bedienelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aufgrund unterschiedlicher Auslegung der Druckfederkonstanten oder der Rastkurven an den Rastbolzen oder eine asymmetrische geometrische Ausgestaltung von Schaltstück (1) und Führungsteil (2) die Betätigungskräfte am Schaltstück (1) zum Auslösen gültiger Schaltbewegungen in verschiedenen Betätigungsrichtungen unterschiedlich groß sind.
Bedienelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltstück (1) im Bereich der Rastbolzen (4) zentral einen Hohlraum (15) zur Aufnahme mechanischer, elektrischer oder elektronischer Komponenten aufweist.