DE102007017889B4 - Bedienelement - Google Patents
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Abstract
Bedienelement mit
einem Gehäuse (1),
einem Bedienknopf (2), der in einem Gehäuse (1) um zwei Raumachsen verschwenkbar kardanisch gelagert ist,
einer Leiterplatte (10) mit darauf angeordneten Schaltkontakten,
einer auf der Leiterplatte (10) angeordneten Kontaktmatte (11), die Schaltdome (12) aufweist, die jeweils den auf der Leiterplatte (10) angeordneten Schaltkontakten zugeordnet sind,
wobei die Schaltdome (12) mit dem Bedienknopf (2) in Wirkverbindung stehen,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Bedienknopf (2) eine Aussparung aufweist, in der eine Mitteltaste (14) angeordnet ist, wobei die Mitteltaste (14) in einem Rahmen (15) geführt ist, der Teil des Gehäuses (1) ist.
einem Gehäuse (1),
einem Bedienknopf (2), der in einem Gehäuse (1) um zwei Raumachsen verschwenkbar kardanisch gelagert ist,
einer Leiterplatte (10) mit darauf angeordneten Schaltkontakten,
einer auf der Leiterplatte (10) angeordneten Kontaktmatte (11), die Schaltdome (12) aufweist, die jeweils den auf der Leiterplatte (10) angeordneten Schaltkontakten zugeordnet sind,
wobei die Schaltdome (12) mit dem Bedienknopf (2) in Wirkverbindung stehen,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Bedienknopf (2) eine Aussparung aufweist, in der eine Mitteltaste (14) angeordnet ist, wobei die Mitteltaste (14) in einem Rahmen (15) geführt ist, der Teil des Gehäuses (1) ist.
Description
- Die Erfindung geht aus von einem Bedienelement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Solche Bedienelemente sind zum Beispiel in Fahrzeugen eingesetzt, um elektrische und/oder elektronische Bauteile anzusteuern. Diese Bedienelemente sollen mehrere Funktionen auslösen können, um zum Beispiel die Anzahl der Bedienelemente zu verringern und/oder verschiedene, einem Gerät zugeordnete Funktionen zu betätigen. Solche Bedienelemente sind auch unter dem Begriff Toggle-Taste bekannt und werden zum Beispiel in Lenkräder eingebaut und für die Verstellung der Seitenspiegel oder der Lendenwirbelstütze verwendet.
- Die
DE 103 41 602 B3 beschreibt einen Multifunktionsschalter, bei der eine kugelförmige Aufnahme in einer Lagerung nach Art einer zweiteiligen Kugelpfanne angeordnet ist. An der Aufnahme sind seitlich herausragende Bolzen befestigt, die lose auf Stößelstangen aufliegen. Diese wirken beim Betätigen des Schalters auf Schaltelemente, die auf einer Basisplatte angeordnet sind. Dieser bekannte Schalter ist aufwändig und baut wegen der Kugelpfanne relativ hoch. - Aus der
DE 100 63 760 A1 ist ein Bedienelement mit einem Betätigungselement bekannt, bei dem das Letztere um zwei Raumachsen schwenkbar ist. Eine Bedien-Oberfläche des Betätigungselements ist mit einer muldenförmigen Vertiefung zum Eingreifen eines Fingers einer Hand versehen. Hierdurch sollen die Vorteile eines Trackballs mit denen eines Joysticks kombiniert werden. Das Bedienelement erfordert eine aufwändige Elektronik und Auswertung der Signale und baut ebenfalls relativ hoch. - Kardanisch gelagerte Bedienelemente sind beispielsweise aus den Druckschriften
DE 101 51 603 C1 ,DE 103 39 469 A1 ,DE 101 28 731 A1 undDE 44 10 201 A1 bekannt. Die darin beschriebenen Bedienelemente sind in verschiedene Richtungen verschwenkbar, weisen aber keine Pushfunktion auf. - Aufgabe der Erfindung ist es, ein Bedienelement für Kraftfahrzeuge zu schaffen, das mehrere Funktionen auslösen kann, möglichst flach gebaut ist und ungewollte Schaltbefehle möglichst erschwert.
- Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, dass der Bedienknopf, der die Toggle-Taste bildet, kardanisch gelagert ist, kann auf einfache Weise das gesamte Bedienelement flach gebaut werden. Trotzdem ist die Haptik entsprechend den Erfordernissen einstellbar, wobei die Schaltwege (Kippbewegungen) eingehalten werden, die für ein sicheres Schließen und Öffnen von Schaltkontakten erforderlich sind. Auch kann die Taste in einer für die Bedienung optimalen Größe ausgeführt werden, ohne dass hierdurch die Bauhöhe beeinflusst wird.
- Mit fünf Schaltern ist das Bedienelement universell – insbesondere auch für die Steuerung elektronischer Geräte – einsetzbar.
- Die zusätzliche vertikale Bewegbarkeit des Bedienknopfes ermöglicht es, einen Taster, der unterhalb des Bedienknopfes angeordnet ist zu betätigen und somit die Einsatzmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Bedienelementes zu erhöhen.
- Eine Kontaktmatte reicht bis in eine Unterseite des Bedienknopfes. Hierdurch wird der Aufbau des Bedienelements erheblich vereinfacht. Insbesondere sind keine Stößel zwischen der Kontaktmatte und den Tasten des Bedienknopfes zum Übertragen des Schaltdrucks erforderlich. Die Schwenkbewegungen werden direkt auf die entsprechenden Schalter übertragen.
- Das Verbinden der Kontaktmatte durch Formschluss mit dem Bedienknopf und der Mitteltaste bewirkt eine direkte Übertragung der elastischen Kräfte von Schaltdomen, so dass die Tasten selbsttätig sicher in eine Ruhelage zurückgesetzt werden.
- Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung vereinfacht dargestellten Beispielen weiter erläutert.
- Es zeigen:
-
1 : einen Längsschnitt (parallel zu einer Seitenansicht) eines Bedienelements in einer ersten Ausführungsfom nach dem Stand der Technik. -
2 : eine Seitenansicht eines Bedienelements nach dem Stand der Technik in einer zweiten Ausführungsfom, teilweise geschnitten, -
3 : einen Längsschnitt eines Bedienelements in einer erfindungsgemäßen Ausführungsfom, -
4 : eine perspektivische Ansicht des Bedienelements gemäß3 . - Nach
1 umfasst ein gattungsgemäßes Bedienelement ein Gehäuse1 , in dem eine Toggle-Taste als Bedienknopf2 schwenkbar und senkrecht verschiebbar gelagert ist. Hierbei ist der Bedienknopf2 kardanisch um zwei in einer Ebene und senkrecht zueinander angeordnete Achsen3 ,4 schwenkbar in dem Gehäuse1 aufgehängt. Auf der Oberfläche des Bedienknopfs sind vorteilhaft Symbole entsprechend der Bedien-Funktion angeordnet. - Die kardanische Aufhängung umfasst einen ersten Rahmen
5 , der in dem Gehäuse1 um eine erste der Achsen3 schwenkbar gelagert ist. An zwei gegenOberliegenden Seiten des ersten Rahmens5 außen angeordnete Zapfen bilden die erste Achse3 , die sich in der Bildebene der1 befindet. Die Zapfen sind in entsprechenden Ausnehmungen des Gehäuses1 gelagert. In dem ersten Rahmen5 ist ein zweiter Rahmen6 so gelagert, dass er um eine zweite der Achsen4 schwenkbar ist. Diese ist senkrecht zu der Bildebene. Die Lagerung des zweiten Rahmens6 in dem ersten Rahmen5 ist analog zu der des ersten Rahmens5 . - Damit der Bedienknopf
2 nur um eine der Achsen gleichzeitig schwenkbar ist, sind entsprechende mechanische Sperrmittel angeordnet. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass der Bedienknopf2 zu einem Zeitpunkt ausschließlich in eine von vier vorgegebenen Schwenkrichtungen bewegt werden kann. - An dem zweiten Rahmen
6 sind vier Arme7 befestigt und vorzugsweise einstückig mit diesem gefertigt. Die Arme7 stehen senkrecht von dem zweiten Rahmen6 ab und sind in Form eines rechtwinkligen Kreuzes angeordnet, wobei jeder der Arme7 in eine der Schwenkrichtungen der Toggle-Taste2 weist. - In dem zweiten Rahmen
6 ist ein Stempel8 so mit geringem Spiel gelagert, dass er durch zentrisches Drücken des Bedienknopfs2 parallel zu seiner Langsachse – das ist nach der1 auf- und abwärts – gegen die Kraft einer Feder9 aus einer Ausgangsposition verschiebbar ist. An einem oberen Ende des Stempels8 ist die Taste2 befestigt. Sobald der Bedienknopf2 zentrisch gedrückt wird, sind deren Schwenkmöglichkeiten mechanisch gesperrt. - Unterhalb eines unteren Endes des Stempels
8 ist in dem Gehäuse1 eine Leiterplatte10 mit einer darüber angeordneten Kontaktmatte11 befestigt. Die Kontaktmatte11 ist aus elastischem Material gefertigt und umfasst fünf Schaltdome12 , die jeweils Schaltkontakten auf der Leiterplatte10 zugeordnet sind. Hierbei sind die Schaltkontakte so auf der Leiterplatte10 angeordnet, dass senkrecht unter jedem der Arme7 und unter dem Stempel8 einer der Schaltkontakte und damit auch einer der Schaltdome12 ist. Jeder Schaltdom12 und zwei zugehörige Schaltkontakte bilden einen Schalter. Aile Schaltkontakte sind mit einer Elektronik und/oder mit einem elektrischem Gerat verbunden. - Zwischen jedem der Arme
7 und dem zugeordneten Schaltdom12 ist ein Stößel13 axial verschiebbar so gelagert, dass jeder Stößel13 sowohl den zugeordneten Arm7 als auch die Oberflache des zugehörigen Schaltdoms12 berührt. - Zum Schalten drückt ein Bediener den Bedienknopf
2 entweder zentrisch oder entsprechend einer der vier Schwenkrichtungen. Hierbei entspricht ein zentrischer Druck zum Beispiel einer Funktion ”Start/Stop” eines Auswahlvorgangs und/oder ”Enter” und bewirkt ein Schließen der entsprechenden Schaltkontakte durch Eindrücken des Schaltdoms12 , der unter dem Stempel8 angeordnet ist. Der zentrische Druck erfolgt gegen die Kraft der Feder9 , die die Taste beim Loslassen – zum Teil mit Unterstützung der elastischen Rückstellkraft des Schaltdoms12 – in die Ausgangsposition zurück versetzt. Bei einem schwenkenden Druck auf einen Randbereich des Bedienknopfs2 wird der erste oder der zweite Rahmen5 ,6 gekippt und dabei der entsprechende Arm7 nach unten bewegt. Hierbei drückt der Arm7 über den Stößel13 auf den zugehörigen Schaltdom12 , so dass die entsprechenden Kontakte geschlossen werden. Beim Loslassen bringt die elastische Kraft des Schaltdoms12 den Bedienknopf2 in die Ausgangsposition zurück. Die Schaltvorgange durch schwenkenden Druck werden zum Beispiel zum Navigieren in einem Programm genutzt. - Eine in der
2 dargestellte zweite gattungsgemäßen Ausführungsfom unterscheidet sich von der ersten im Wesentlichen durch Folgendes:
Der Bedienknopf2 umfasst lediglich vier Schalter oder Taster oder Schaltkontakte in einer Schaltmatte. Diese sind jeweils über eine Schwenkbewegung der Taste2 betätigbar; das bedeutet, dass die Schaltfunktion durch zentrisches Drücken der Taste2 hier entfällt. Daher sind nur vier Taster entsprechend den Schwenkrichtungen angeordnet. - In dem zweiten Rahmen
6 ist kein Stempel geführt, so dass der Bedienknopf2 durch zentrischen Druck nicht verschiebbar ist. Der Bedienknopf2 ist an dem zweiten Rahmen6 befestigt. Hierdurch ist das Bedienelement wesentlich einfacher und aus weniger Einzelteilen aufgebaut; es ist preisgünstiger herstellbar und für Funktionen wie zum Beispiel Einstellen eines elektrisch verstellbaren Außenspiegels geeignet, für die nur vier Schaltelemente erforderlich sind. - Die Bedienung erfolgt mit Ausnahme des zentrischen Drückens, das hier entfällt, wie bei der ersten Ausführungsfom.
- Die in den
3 und4 dargestellte erfindungsgemäße Ausführungsfom unterscheidet sich vom beschriebenen Stand der Technik im Wesentlichen durch Folgendes:
Zentrisch in dem Bedienknopf2 ist eine durchgehende Aussparung eingelassen, in der eine Mitteltaste14 angeordnet ist. Hierbei ist die Mitteltaste14 als einfache Drucktaste mit Schalter ausgebildet und ersetzt den Stempel8 . Die Mitteltaste1 ist in dem Gehäuse1 geführt, das in4 nur teilweise dargestellt ist. Zur besseren Unterscheidbarkeit kann die Mitteltaste14 farblich von dem Bedienknopf2 , die in der4 nur als Umriss gezeichnet ist, abgesetzt sein. - Die Mitteltaste
14 ist in einem dritten Rahmen15 geführt, der Teil des Gehäuses1 und konzentrisch mit dem Bedienknopf2 und der Mitteltaste14 ist. Der erste Rahmen5 ist schwenkbar um die erste Achse3 so in den dritten Rahmen15 eingehängt, dass er diesen konzentrisch umfasst. Der zweite Rahmen6 ist als der Bedienknopf2 ausgebildet und schwenkbar um die zweite Achse4 in den ersten Rahmen5 eingehängt. - Der zweite Rahmen
6 weist keine Arme auf. Stattdessen erstrecken sich die Schaltdome12 bis in eine Unterseite des Bedienknopfs2 , wobei die Enden der Schaltdome12 formschlüssig am Bedienknopf2 befestigt sind und so die Position des Bedienknopfs2 sichern. Hierdurch müssen keine Elemente zur Obertragung der Schwenkbewegung auf die Schaltdome angeordnet sein, so dass das Bedienelement insgesamt besonders flach – hier kleiner als 12 mm – aufbaubar ist. Die Schaltmatte11 ist aus elastischem, Licht leitendem Material gefertigt, so dass hierüber eine günstige und gleichmäßige Ausleuchtung der Symbole erzielbar ist. - Insgesamt sind bei der erfindungsgemäßen Ausführungsfom die Einzelteile des Bedienelements vereinfacht und ihre Anzahl minimiert.
- Die Bedienung wird mit Ausnahme des zentrischen Druckens, das hier an der Mitteltaste
14 erfolgt, wie bei der ersten beschriebenen gattungsgemäßen Ausführungsfom durchgeführt.
Claims (4)
- Bedienelement mit einem Gehäuse (
1 ), einem Bedienknopf (2 ), der in einem Gehäuse (1 ) um zwei Raumachsen verschwenkbar kardanisch gelagert ist, einer Leiterplatte (10 ) mit darauf angeordneten Schaltkontakten, einer auf der Leiterplatte (10 ) angeordneten Kontaktmatte (11 ), die Schaltdome (12 ) aufweist, die jeweils den auf der Leiterplatte (10 ) angeordneten Schaltkontakten zugeordnet sind, wobei die Schaltdome (12 ) mit dem Bedienknopf (2 ) in Wirkverbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass der Bedienknopf (2 ) eine Aussparung aufweist, in der eine Mitteltaste (14 ) angeordnet ist, wobei die Mitteltaste (14 ) in einem Rahmen (15 ) geführt ist, der Teil des Gehäuses (1 ) ist. - Bedienelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement fünf Schalter aufweist, die jeweils aus einem Schaltdom (
12 ) und zwei auf einer Leiterplatte (10 ) angeordneten Schaltkontakten gebildet sind. - Bedienelement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltdome (
12 ) der Kontaktmatte (11 ) unmittelbar mit dem Bedienknopf (2 ) in Wirkverbindung stehen. - Bedienelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktmatte (
11 ) durch Formschluss mit dem Bedienknopf (2 ) und der Mitteltaste (14 ) verbunden ist.
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---|---|
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Country Status (1)
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