DE102006036636A1

DE102006036636A1 - Rasteinrichtung für ein Bedienelement in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102006036636A1
Application number: DE102006036636A
Authority: DE
Inventors: Dirk Erdloff
Original assignee: Preh GmbH
Current assignee: Preh GmbH
Priority date: 2005-08-03
Filing date: 2006-08-03
Publication date: 2007-02-15
Anticipated expiration: 2026-08-04
Also published as: DE102006036636B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rasteinrichtung für ein dreheinstellbares, elektrisches Bauelement (1), insbesondere einen Dreh-Drucksteller für ein Kraftfahrzeug, bestehend zumindest aus einem manuell betätigbaren Drehknopf (2), einem Gehäuse (3, 4), einer Rastfeder (8) und einer Rastkontur (11), wobei die Rastfeder (8) gegen die Rastkontur (11) wirkt und zwischen dem Gehäuse (3, 4) und dem Drehknopf (2) befestigt ist, wobei die Rastfeder (8) scheibenförmig ausgebildet und verdrehbar im Gehäuse (3, 4) gelagert ist und der Drehknopf (2) drehfest mit der Rastfeder (8) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rasteinrichtung für ein dreheinstellbares, elektrisches Bauelement, insbesondere einen Drehschalter oder Drehsteller für ein Kraftfahrzeug, bestehend zumindest aus einem manuell betätigbaren Drehknopf, einem Gehäuse, einer Rastfeder und einer Rastkontur, wobei die Rastfeder gegen die Rastkontur wirkt und zwischen dem Gehäuse und dem Drehknopf befestigt ist.
Um die Einstellbarkeit von Bedienelementen und hier insbesondere Drehstellern zu vereinfachen, sind an Drehstellern häufig Rasteinrichtungen vorhanden. Diese Rasteinrichtungen ermöglichen ein stufenweises Einstellen von Betriebszuständen oder Funktionen an Bedienelementen, zum Beispiel in einem Kraftfahrzeug. Erleichtert wird dieses Auffinden von Betriebszuständen dadurch, dass die Rast einerseits haptisch erkennbar und andererseits zumeist mit einem Rastgeräusch verbunden ist. Die Rastmittel einer Rasteinrichtung bestehen im Wesentlichen aus einer Rastfeder, die zumeist einen gebogenen Vorsprung, eine sogenannte Rastnase, aufweist und einer Rastkontur mit einer oder mehreren benachbarten Rastvertiefungen, wobei der Vorsprung mit den Rastvertiefungen zusammenwirkt. Eines der beiden Rastmittel, Rastfeder oder Rastkontur ist drehfest mit einem Stellglied des betreffenden Bauelementes verbunden. Das jeweils andere Rastmittel ist demgegenüber am Bauelement ortsfest gehalten. Die beiden Rastmittel gleiten beim Drehstellen relativ zueinander und erzeugen so die Rastmarken sowie zumeist auch ein Rastgeräusch.

Aus dem deutschen Patent DE 103 23 544 B4 ist eine Rasteinrichtung für ein dreheinstellbares, elektrisches Bauelement insbesondere ein Drehschalter, mit einer Blattfeder, die unter Federkraft gegen eine Rastkontur anliegt, bekannt. Hierbei ist die Rastkontur umfänglich an einer Außenseite einer Rastscheibe angebracht und die Endbereiche einer Blattfeder liegen unter Federspannung diametral an der Rastkontur an, wobei die Blattfeder die Rastscheibe umfänglich umschließt und lediglich in ihren Endbereichen radial geführt aber ansonsten frei beweglich ist. Die Rastscheibe besitzt an ihrem Durchmesser umfänglich eine Verzahnung, so dass eine gleichmäßige Rast am Stellglied spürbar ist. Mittels Vertiefungen, die am umfang der Rastscheibe eingebracht sind, sind feste Einstellungen an der Rasteinrichtung bestimmbar.

Der gattungsbildende Stand der Technik wird durch die US 2,632,830 gebildet. Hierin ist ein Drehwiderstand beschrieben, bei dem ein Schleifer über eine Widerstandsbahn geführt ist. Zur Erzielung definierter Einstellungen des Drehwiderstandes ist in einem Gehäuse des Drehwiderstandes ein Rastring mittels Einformungen im Gehäuse gehalten. Der Rastring sitzt somit ortsfest im Gehäuse und die Rastkontur mit den Rasten oder Erhebungen bewegt sich über dem aus einem federnden Werkstoff gebildeten Rastring. Die Rasten oder Erhebungen wirken hierbei mit Vertiefungen in dem Rastring zusammen, so dass umfänglich eine Anzahl von Rastpositionen fest einstellbar sind. Diametral am Rastring angeordnete Vertiefungen ermöglichen dabei ein genaues und sicheres Einstellen der verschiedenen Rastpositionen.

Die Aufgabe der Erfindung ist es eine Rasteinrichtung bereitzustellen, mittels der einerseits ein sicheres radiales und umfängliches Rasten ermöglicht wird und darüber hinaus eine axiale Zug- und Druckfunktion mit Rückstellung in eine Null-Lage ermöglicht wird. Zusätzlich soll die Erfindung kostengünstig realisierbar und leicht herzustellen sein.

Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe erfolgt dadurch, dass die Rastfeder scheibenförmig ausgebildet und verdrehbar im Gehäuse gelagert ist und der Drehknopf drehfest mit der Rastfeder verbunden ist. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung einer Rastfeder oder vielmehr die erfindungsgemäße Anbindung des Drehknopfes an die Rastfeder wird einerseits eine axiale Lagerung des Drehknopfes erreicht und andererseits ein kostengünstiges und leicht herstellbares umfängliches Rasten ermöglicht. Durch die unmittelbare Anbindung des Drehknopfes an die Rastfeder ist es darüber hinaus möglich, auf axiale Lagerungen des Drehknopfes zu verzichten oder diese zumindest zu minimieren, was wiederum zu einer Reduzierung von Bauteilen und somit zu einer kostengünstigeren Fertigung führt.

Ein weiterer vorteilhafter und wesentlicher Punkt der Erfindung ist der, dass eine Druckfunktion des Drehknopfes ermöglicht wird, so dass zusätzlich der Drehknopf als Druckknopf einsetzbar ist. Hierzu sind an der Rastfeder Laschen angeformt, die den Druckknopf tragen und die gleichzeitig axial zu einer Mittelachse des Drehknopfes beweglich an der Rastfeder befestigt sind, wodurch eine axiale Bewegung des Dreh- und Druckknopfes ermöglicht wird.

Die Rastfeder besitzt somit in einer gemäß der Erfindung ausgeführten Form, die Aufgabe, einer axialen Lagerung des Drehknopfes und als zweite Aufgabe die Raststellungen am Umfang zu realisieren und darüber hinaus eine dritte Aufgabe einer axialen Zug- und Druckfunktion mit Rückstellung in eine Null-Lage des Dreh- bzw. Druckknopfes zu ermöglichen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt
1 eine dreidimensionale Darstellung eines Bedienelementes, insbesondere eines Dreh-Druckstellers eines Kraftfahrzeugs,
2 einen Schnitt durch einen Dreh-Drucksteller gemäß der 1 im Schnitt und in der Seitenansicht,
3 eine dreidimensionale Ansicht auf eine erfindungsgemäße Rastfeder mit einem unteren Gehäuseteil,
4 eine Rastfeder in vergrößerter Darstellung mit unterschiedlich ausgeformten Federarmen,
5 eine Draufsicht sowie eine Seitenansicht auf eine Rastfeder gemäß der 4,
6 eine dreidimensionale Ansicht auf ein oberes Gehäusesteil mit einer in das obere Gehäuseteil eingebrachten Rastkontur und
7 eine dreidimensionale Ansicht auf eine hohlzylinderförmig ausgebildete Führung im Inneren des Bedienelementes mit eingelegter Rastfeder sowie einem unteren Gehäuseteil.
In der 1 ist eine dreidimensionale Darstellung auf ein Bedienelement 1, dass insbesondere ein Dreh-Drucksteller 1 ist, dargestellt. Das Bedienelement 1 besteht aus einem Drehknopf 2, einem oberen Gehäuseteil 3 sowie einem unteren Gehäuseteil 4, wobei die beiden Gehäuseteile 3, 4 mittels einer Verrastung 5 formschlüssig miteinander verbunden sind. Der Drehknopf ist in Richtung des Pfeils P umfänglich drehbar um die Mittelachse M und in Richtung des Pfeils P2 axial in Richtung der Mittelachse M beweglich im Gehäuse 3, 4 befestigt.
Die als senkrechte Rechtecke dargestellten Vertiefungen 6 dienen als Griffflächen zur leichteren Bedienbarkeit und zum leichteren Ergreifen des Drehknopfs 2.
In der 2 ist ein Schnitt durch den erfindungsgemäßen Drehsteller 1 gemäß der 1 in der Seitenansicht dargestellt. Zu erkennen ist, das untere Gehäuseteil 4, das zur Aufnahme weiterer elektronischer Bauteile, sowie einer Leiterplatte dient, da zur Erfassung der Drehbewegung P1 sowie der Druckbewegung P2 notwendig und im unteren Gehäuseteil 4 notwendige elektrische oder optoelektrische Mittel im Bedienelement 1 vorhanden sind. Diese elektrischen und/oder optoelektrischen Bauteile sind aufgrund der besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Auf das untere Gehäuseteil 4 ist eine hohlzylinderförmige axiale Führung 7 aufgesetzt. Auf der axialen Führung 7 wiederum liegt die Rastfeder 8 auf. Der Lagerpunkt 9 für die Rastfeder 8 wird hierbei aus einem umfänglich am Führungselement 7 angeformten Rand 9 gebildet. Über den Rand 9 des Führungselementes 7 sowie das untere Gehäuseteil ist das obere Gehäuseteil 3 gestülpt oder geschoben und eingerastet. Das obere Gehäuseteil 3 besitzt an seinem inneren Umfang 10 eine Rastkontur 11, wie sie besser in der 6 ersichtlich ist. Der Drehknopf 2 ist einerseits in der axialen Führung 7 axial geführt und gleichzeitig mittels der Laschen 12 drehfest mit der Rastfeder 8 verbunden. Über die axiale Führung 7 ist der Dreh-Druckknopf 2 linear in Richtung des Pfeils P2 in Richtung der Mittelachse M verschiebbar.
Die Verschiebbarkeit des Dreh-Druckknopfs 2 in axiale Richtung wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, dass die Laschen 12, mittels derer der Dreh-Druckknopf 2 fest an die Rastfeder 8 angeschlossen ist, axial bewegbar in der Rastfeder 8 enthalten sind. Hierzu sind, wie in der 4 besser ersichtlich, in die Rastfeder 8, die aus einem federnden Werkstoff und insbesondere einem Chrom-Nickelstahl gefertigt ist, Einschnitte 13 eingebracht, so dass sich die Laschen 12 relativ zur Rastfeder 8 in Richtung des Pfeils P2 bewegen können. Durch diese Anbindung und Ausbildung der Laschen 12 an die Rastfeder 8 wird der erfindungsgemäße Vorteil erzielt, dass der Dreh-Druckknopf 2 nach dem Betätigen, das heißt drücken, wieder in seine Ausgangslage, die auch als Null-Lage bezeichenbar ist, zurückbewegt wird. Somit kann auf zusätzliche Federelemente zur Rückstellung des Dreh-Druckknopfes 2 im Inneren des Bedienteils 1 verzichtet werden. Dies ist aber lediglich eine Aufgabe der Rastfeder 8, die im weiteren zwei weitere wesentliche Aufgaben erfüllt.
Eine zweite Aufgabe der Rastfeder 8 besteht darin, den Dreh-Druckknopf 2 axial im Bedienelement 1 zu lagern. Die Lagerung beziehungsweise die Lagerstelle wird hierbei aus dem umfänglich geschlossenen äußeren Rand 14 der Rastfeder 8 sowie dem Rand 9 der axialen Führung 7 gebildet. Durch die Kombination aus Federstahl, dem Werkstoff der Rastfeder, und dem Werkstoff der axialen Führung 7, die bevorzugt aus Kunststoff hergestellt ist, wird eine wartungsfreie Lagerung für die Drehbewegung des Dreh-Druckstellers 2 bereitgestellt. Hier bleibt anzumerken, dass das Bedienelement 1 aus dem üblichen für die Kraftfahrzeug-Industrie verwendeten Kunststoffen gefertigt ist.
Eine weitere dritte Aufgabe, die die Rastfeder 8 erfüllt, ist die, eine Haptik am Bedienelement 1 zu erzeugen. Zur Erzeugung einer Haptik, sind an der Rastfeder 8 umfänglich einseitig und/oder zweiseitig befestigte Federarme 15, 16 ausgebildet. Die Federarme 15, 16 besitzen Erhöhungen 17, 18 die in die Rastkontur 11, die vorzugsweise aus in das obere Gehäuseteil eingebrachte Vertiefungen 11 gebildet sind, eingreifen. Hierdurch wird eine definierbare Haptik am Bedienelement 1 bereitgestellt. Eine einseitige und/oder zweiseitige Befestigung der Federarme 15, 16 an der Rastfeder ist natürlich auch als beidseitig zweiseitig oder beidseitig einseitig darstellbar. Darüber hinaus sind auch Ausführungsformen mit einem Federarm 15, 16 sowie mehreren Federarmen 15, 16 vom Umfang der Erfindung miterfasst.
Die 5 zeigt eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäß ausgeführte Rastfeder 8 sowie eine Seitenansicht aus Richtung der Pfeile V-V.
Die 7 zeigt eine dreidimensionale Ansicht auf ein unteres Gehäuseteil 4 mit aufgelegter axialer Führung 7, wobei die axiale Führung 7 mittels einer Rastnase 19 verdrehfest im unteren Gehäuseteil 4 gehalten ist. Auf die axiale Führung 7 und insbesondere auf den Rand 9 ist die Rastfeder 8 aufgelegt. Der Rand 9 des Führungsteils 7 sowie der äußere Rand 14 der Rastfeder 8 bilden hierbei die Lagerung für den in den Laschen 12 gehaltenen Dreh-Druckknopf. Über die Rastnase 19 wird die Ausnehmung 20 des oberen Gehäuseteils geschoben, so dass das obere Gehäuseteil 3 ebenfalls verdrehfest mit dem unteren Gehäuseteil 4 verbunden ist und gleichzeitig die Lagerstelle 9, 14 schließt.

Claims

Rasteinrichtung für ein dreheinstellbares, elektrisches Bauelement (1), insbesondere einen Drehschalter oder Drehsteller für ein Kraftfahrzeug, bestehend zumindest aus einem manuell betätigbaren Drehknopf (2), einem Gehäuse (3, 4), einer Rastfeder (8) und einer Rastkontur (11), wobei die Rastfeder (8) gegen die Rastkontur (11) wirkt und zwischen dem Gehäuse (3, 4) und dem Drehknopf (2) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastfeder (8) scheibenförmig ausgebildet und verdrehbar im Gehäuse (3, 4) gelagert ist und der Drehknopf (2) drehfest mit der Rastfeder (8) verbunden ist.
Rasteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Rastfeder (8) mindestens ein Mittel (12) zur Befestigung des Drehknopfes (2) vorhanden ist.
Rasteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (12) aus einer sich axial zu einer Mittelachse (M) erstreckenden Lasche (12) mit einer Öffnung gebildet ist.
Rasteinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasche (12) axial bewegbar an der Rastfeder (8) gehalten ist, so dass der Drehknopf (2) zusätzlich als Druckknopf (2) axial bewegbar ist.
Rasteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastfeder (8) umfänglich und vollflächig auf einem ringförmigen Rand (9) eines Gehäuseteils (7), insbesondere einer axialen Führung (7), aufliegt, so dass eine Gleitlagerung (9, 14) für den Drehknopf (2) gebildet ist.
Rasteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an die Rastfeder (8) einseitig und/oder zweiseitig befestigte Federarme (15, 16) angeformt oder ausgebildet sind, die mit einer im Gehäuse (3, 4) ausgebildeten Rastkontur (11) zusammenwirken.
Rasteinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehknopf (2) mittels einer verdrehfest mit dem Gehäuse (3, 4) verbundenen hohlzylinderförmigen Führung (7) axial geführt ist.