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Die
Erfindung betrifft allgemein ein Bedienelement, genauer einen Dreh-
oder Tastschalter oder Drehsteller für ein Fahrzeug und
insbesondere ein solches Bedienelement, das nach einem Kopfaufschlag
reversibel in seine Ursprungsstellung rückführbar
ist.
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Aus
dem Stand der Technik sind Bedienelemente, wie Tastschalter, Drehschalter
oder Drehsteller bekannt, die häufig in der Fahrzeugtechnik
ihren Einsatz finden. Zur Erfüllung der sogenannten Kopfaufschlagkriterien
sind deren Bedienknöpfe nachgiebig gelagert oder deformierbar
ausgestaltet.
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Aus
der
EP 1 102 289 B1 ist
eine Lösung bekannt, die vorsieht, im Drehschalter Bruchstellen
zu integrieren, die bei einem erhöhten Kraftdruck das Eintauchen
eines Drehknopfoberteils des Drehtellers in eine Frontblende des
Kraft- und Nutzfahrzeuges ermöglichen. Diese Bruchstellen
können als nachgebende Rippen mit einer Sollbruchstelle
oder als Federelemente gestaltet sein.
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Die
DE 29 41 626 A1 offenbart
einen zusammendrückbaren Betätigungsknopf von
Schaltern oder Instrumenten an der Instrumententafel in Kraftfahrzeugen,
aus einem thermoplastischen Kunststoff, der aus der Instrumententafel
herausragt, und sich dadurch auszeichnet, dass der Betätigungsknopf
als kegel- oder pyramidenförmiger, mit einem aufklipsbaren
Deckel verschließbarer Hohlkörper ausgebildet
ist, dessen Wandung mindestens auf einer Seite umlaufende, treppenartige,
durch Querschnittsminderung Sollbruch-, Biege- oder Faltstellen bildende
Abschnitte aufweist.
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Aus
der
US 3,182,162 ist
auch ein aus Sicherheitsgründen eintauchender Bedienknopf
bekannt, wobei das Eintauchen durch Brechen einer Sollbruchstelle
bei einer Krafteinwirkung ermöglicht wird.
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Die
Bedienknöpfe des vorgenannten Standes der Technik weisen
den Nachteil auf, dass die Bedienknöpfe nicht reversibel
in ihre Ursprungssituation bewegbar sind, und die Herstellung des
Ursprungszustands wenigstens den Austausch einiger Komponenten zur
Befestigung des Bedienknopfs oder auch des Bedienknopfes selbst
erforderlich macht.
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Aus
der
DE 201 20 667
U1 hingegen ist eine Bedienteilanordnung für ein
elektronisches Gerät eines Kraftfahrzeugs mit einem Bedienknopf
bekannt, der in seiner Bedienposition aus einer Frontplatte eines
Gehäuses des elektronischen Geräts herausragt und
bei Überschreitung einer definierten auf den Bedienknopf
einwirkenden Kraft in eine Versenkposition in das Gehäuseinnere
verschiebbar ist, wobei der Bedienknopf in seiner Bedienposition über
eine Rastverbindung mit einem senkrecht zur Frontplatte gehäusefesten
Halteteil verbunden ist und bei Beaufschlagung mit einer die definierte
Kraft überschreitenden Kraft unter Lösung der
Rastverbindung in die Versenkposition verschiebbar ist.
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Diese
Anordnung weist den Nachteil auf, dass ein entsprechender Bedienknopf
teuer hergestellt werden muss und die Wiederherstellung einer funktionsfähigen,
mechanischen Wechselwirkung zwischen dem Bedienknopf und der elektrischen Komponente,
beispielsweise dem Schalter, der Auswertelektronik oder dem Potentiometer
bei der Rückstellung des Bedienknopfs in seine Ursprungsstellung
nicht zuverlässig gewährleistet werden kann, weil
der Mechanismus verklemmt ist oder Teile überraschend abgebrochen
sind und folglich dennoch ein Austausch erforderlich ist. Dazu kommt,
dass in der Versenkstellung bei dem Stand der Technik aufgrund der
Blockierung des mechanischen Betätigungsmechanismus der
Tast- oder Drehschalter oder Drehsteller solange funktionsunfähig
ist, bis der Bedienknopf in seine Ursprungsstellung verschoben wird. Dies
gelingt nicht immer ohne spezielles Werkzeug. Bei bestimmten Schaltern
eines Fahrzeugs, wie dem Warnblinker, ist es von erheblicher Bedeutung,
dass die Funktion auch in der Versenkstellung erhalten bleibt, um
beispielsweise nachfolgende Fahrzeuge bei einem Unfall durch den
eingeschalteten Warnblinker schnell warnen zu können.
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Vor
dem Hintergrund der oben beschriebenen Nachteile des Standes der
Technik ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Tast- oder
Drehschalter oder Drehsteller bereitzustellen, der gegenüber
einer Verkleidung, einem Armaturenbrett oder einer Systemtafel beispielsweise
bei einem Kopfaufschlag in eine Versenkstellung versenkbar ist und
in seine Ursprungsstellung zurück verschiebbar ist und
dabei zuverlässiger sine Funktionsfähigkeit gewährleistet
ist und/oder auch in der Versenkstellung die Funktionsfähigkeit
gewährleistet ist. Diese Aufgabe wird durch einen Tast-
oder Drehschalter oder Drehsteller gemäß Anspruch
1 gelöst. Ein vorteilhaftes Montageverfahren ist Gegenstand
des nebengeordneten Anspruchs. Die jeweils abhängigen Ansprüche
betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen.
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Die
Erfindung betrifft einen Tast- oder Drehschalter oder Drehsteller
mit einem Bedienknopf und wenigstens einem damit mechanisch verbundenen oder
darauf einwirkenden, in einem Gehäuse aufgenommenen Schalter,
einer Auswertelektronik und/oder Potentiometer oder Dergleichen.
Die Begriffe Tast-, Drehschalter und Drehsteller sind breit auszulegen.
Die Erfindung kann generell bei sämtlichen Bedienelementen
zur Anwendung kommen, bei denen mittels einer mechanischen Betätigung,
beispielsweise Drehen oder Tasten, eines Bedienknopfes ein elektrisches
Steuersignal ausgelöst oder verändert wird. Folglich
kann der Bedienknopf ein Tast- und/oder Drehknopf sein und auch
die Begriffe Schalter, Auswertelektronik und/oder Potentiometer sind
breit auszulegen. Es kann sich um einen reinen Schalter, einen Hallsensor
oder um eine Anordnung, bei der die mechanische Drehbewegung auf
optischem Wege in ein Steuersignal umgewandelt wird usw. Des Weiteren
eignet sich die erfindungsgemäße Tast- oder Drehschalter
oder Drehsteller für jegliches personenbefördernde
Fahrzeug mit darüber zu schaltenden elektrischen Einrichtungen,
die Kopfaufschlagkriterien erfüllen müssen.
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Der
erfindungsgemäße Tast- oder Drehschalter oder
Drehsteller umfasst Mittel zur elektrischen oder optischen Übertragung
oder Funkübertragung eines Schaltzustands oder einer Stellung
an eine durch den Tast- oder Drehschalter oder Drehsteller zu steuernde
elektronische Einrichtung eines Fahrzeugs. Der Tast- oder Drehschalter
oder Drehsteller zeichnet sich dadurch aus, dass das Gehäuse verschiebbar
in einem Aufnahmeteil eines Armaturenbretts, einer Verkleidung oder
einer Anzeigeeinrichtung einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs aufzunehmen
ist, wobei der Tast- oder Drehschalter oder Drehsteller von einer
Bedienstellung unter Krafteinwirkung auf den Bedienknopf in eine
Versenkstellung verschiebbar ist und umgekehrt. Das Aufnahmeteil definiert
im Allgemeinen einen Durchbruch in der Verkleidung, dem Armaturenbrett
oder der Anzeigeeinrichtung und kann einstückig mit diesen
ausgebildet sein oder als separates Teil darin eingesetzt sein.
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Im
Unterschied zum Stand der Technik, bei dem lediglich der Bedienknopf
gegenüber dem Schalter, einer Auswertelektronik und/oder
Potentiometer oder Dergleichen verschoben wird, und dabei die mechanische
Betätigung dieser elektrischen, elektronischen Einrichtungen
blockiert ist, wird bei dem erfindungsgemäßen
Tast- oder Drehschalter oder Drehsteller die gesamte Einrichtung
in eine Versenkstellung bewegt, wobei einerseits die mechanische
Betätigungsvorrichtung nicht beeinträchtigt wird und
auch die Betätigung in der Versenkstellung gestattet ist
und zudem bei der Rückverschiebung des Tast- oder Drehschalters
oder Drehstellers in dessen Bedienstellung nach einer Krafteinwirkung,
wie bei einem Kopfaufschlag, der Betätigungsmechanismus nicht
wiederhergestellt werden muss, sondern lediglich eine Positionsverschiebung
des gesamten Tast- oder Drehschalters oder Drehstellers erfolgt,
was die Wiederherstellung der Bedienstellung wesentlich vereinfacht
und störunanfälliger gestaltet. Dadurch dass in
der Versenkstellung die Betätigung ermöglicht
ist, können nach einem Aufprall beispielsweise noch sicherheitsrelevante
Einrichtungen ein- oder ausgeschaltet werden. Beispielsweise kann
so die Kraftstoffpumpe ausgeschaltet werden oder der Warnblinker
eingeschaltet werden.
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Die
erfindungsgemäße Versenkposition ist vorgesehen,
dass der in die Fahrgastzelle eines Fahrzeugs, insbesondere eines
Kraftfahrzeugs, hervorstehende Bedienknopf bei einem Aufprall eines Körperteils
eines Insassen beispielsweise bei einem Unfall zur Reduzierung und
Vermeidung von Verletzungen zumindest teilweise gegenüber
der umgebenden Verkleidung, Armaturenbrett oder der Anzeigeeinrichtung
zurückgezogen, das heißt versenkt wird. Die Versenkstellung
des Tast- oder Drehschalters oder Drehstellers oder die zur Erreichung
dieser Stellung notwendige Krafteinwirkung wird im Allgemeinen den
entsprechenden Normen und Richtlinien entsprechend ausgestaltet
sein.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform sind diese entsprechend
dem europäischen „Übereinkommen über
die Annahme einheitlicher Bedingungen für die Genehmigung
der Ausrüstungsgegenstände und Teile von Kraftfahrzeugen
und über die gegenseitige Anerkennung der Genehmigung"
insbesondere dessen Regelung Nr. 21 (in Kraft seit dem 26. April
1986) ausgestaltet, die hiermit durch Bezugnahme umfasst ist. So
ist bevorzugt vorgesehen, dass in der Versenkstellung der Bedienknopf
maximal 9,5 mm von der umgebenen Verkleidung, Armaturenbrett oder
Systemtafel in Richtung des Bedieners vorsteht.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind Mittel zur Herstellung
einer Rastverbindung zwischen dem Gehäuse und dem Aufnahmeteil
in wenigstens der Bedienstellung des Tast- oder Drehschalters oder
Drehstellers vorgesehen, wobei mit einer eine definierte Kraft überschreitenden
Kraft unter Lösung der Rastverbindung der Tast- oder Drehschalter
oder Drehsteller in die Versenkstellung bewegbar ist. Beispielswiese
liegt eine typische Kraft bei einem Kopfaufschlag bei 378 N. Bevorzugt
ist die Rastverbindung so gewählt, dass die definierte
Kraft unter 378 N liegt, und bevorzugter im Bereich von ca. 80 N
bis 90 N liegt.
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Die
Rastverbindung wird in einer einfachen Ausgestaltung durch wenigstens
ein Federelement erreicht, das in der Versenkstellung mit einer
Rastnase verrastet. Beispielsweise wirken das Federelement und die
Rastnase derart zusammen, beispielsweise mit einer rampenartigen
Ausgestaltung, dass zur Erreichung der Bedienstellung aus der Versenkstellung
eine Kraft von ca. 30 bis 40 N überwunden werden muss und
durch den Aufschlag eine Kraft von wenigstens 80 bis 90 N überwunden
werden muss, um das Gehäuse und damit den gesamten Tast-
oder Drehschalter oder Drehsteller aus der Rastverbindung der Bedienstellung
in die Versenkstellung zu verschieben.
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Erfindungsgemäß ist
das Gehäuse wenigstens abschnittsweise mehrschalig aufgebaut,
und es ist ein äußerstes Zwischengehäuse
zur gleitenden Aufnahme in dem Aufnahmeteil vorgesehen, das kraft-
oder formschlüssig mit einem inneren Gehäuse verbunden,
beispielsweise verschraubt, ist. Mittels des Zwischengehäuses
sind bereits kommerziell erhältliche Tast- oder Drehschalter
oder Drehsteller mit der erfindungsgemäßen Verschiebbarkeit
nachrüstbar.
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Bevorzugt
sind zur gleitenden Aufnahme des Gehäuses in dem Aufnahmeteil
wenigstens eine Führungsnut und wenigstens eine damit zusammenwirkende
Führungsrippe vorgesehen. Dadurch wird für eine
sichere Führung bei der Hin- und Herverschiebung des Tast-
oder Drehschalters oder Drehstellers erreicht.
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Die
Erfindung betrifft ferner eine Verkleidung, ein Armaturenbrett oder
eine Systemtafel einer Fahrgastzelle eines Fahrzeugs mit wenigstens
einem Aufnahmeteil, die sich dadurch auszeichnet, dass ein Tast-
oder Drehschalter oder Drehsteller in einer der zuvor beschriebenen
Ausgestaltungen für eine durch den Tast- oder Drehschalter
oder Drehsteller zu steuernde elektronische Einrichtung des Fahrzeugs
vorgesehen ist, der in dem Aufnahmeteil verschiebbar angeordnet
ist. Das Aufnahmeteil kann aus dem Material der Verkleidung, dem
Armaturenbrett oder der Systemtafel ausgebildet sein oder es kann
als Einsatz in die Verkleidung, dem Armaturenbrett oder der Systemtafel
eingesetzt sein.
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Im
Unterschied zum Stand der Technik, bei dem lediglich der Bedienknopf
gegenüber der Verkleidung, dem Armaturenbrett oder der
Systemtafel verschoben wird, und dabei die mechanische Betätigung
der elektrischen, elektronischen Einrichtungen blockiert ist, wird
bei der erfindungsgemäßen Verkleidung, Armaturenbrett
oder Systemtafel der gesamte Tast- oder Drehschalter oder Drehsteller
in eine Versenkstellung bewegt, wobei einerseits dessen mechanische
Betätigung nicht beeinträchtigt wird und auch
die Betätigung in der Versenkstellung gestattet ist und
zudem bei der Rückverschiebung des Tast- oder Drehschalters
oder Drehstellers in dessen Bedienstellung nach einer Krafteinwirkung,
wie bei einem Kopfaufschlag, der Betätigungsmechanismus nicht
wiederhergestellt werden muss, sondern lediglich eine Positionsverschiebung
des gesamten Tast- oder Drehschalters oder Drehstellers gegenüber
der Verkleidung, dem Armaturenbrett oder der Systemtafel durchgeführt
werden muss, was die Wiederherstellung der Bedienstellung und deren
Funktionsbereitschaft wesentlich vereinfacht und störunanfälliger gestaltet.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Aufnahmeteil der Verkleidung,
Systemtafel oder das Armaturenbrett so ausgestaltet ist, dass das
Gehäuse oder das Zwischengehäuse lediglich von
der dem Bediener abgewandten Seite in das Aufnahmeteil einführbar
ist, um ein Herausfallen des Tast- oder Drehschalters oder Drehstellers
sicher in Richtung der Fahrgastzelle zu vermeiden.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist eine Leiterplatte
auf der vom Bediener abgewandten Seite der Verkleidung, des Armaturenbretts oder
der Systemtafel angeordnet und um den Bereich des Gehäuses
des Tast- oder Drehschalters oder Drehstellers ausgespart.
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Dadurch
wird einerseits eine kompakte und raumsparende Anordnung der Leiterplatte
gegenüber der Verkleidung, dem Armaturenbrett oder der Systemtafel
erreicht, ohne dass befürchtet werden muss, dass diese
bei einem Aufprall auf den Bedienkopf und einer daraus resultierenden
Verschiebung des Tast- oder Drehschalters oder Drehstellers beschädigt
wird.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind zur elektrischen
Verbindung des Tast- oder Drehschalters oder Drehstellers beispielsweise
mit der Leiterplatte eine flexible Verkabelung vorgesehen. Durch
die Flexibilität der elektrischen Verbindung besteht nicht
die Gefahr, dass diese bei einem Aufprall auf den Bedienkopf und
einer daraus resultierenden Verschiebung des Tast- oder Drehschalters oder
Drehstellers unterbrochen wird.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Montage eines Tast-
oder Drehschalters oder Drehstellers, wobei in einem ersten Schritt
ein Zwischengehäuse mit einem Innengehäuse, in
dem wenigstens ein Schalter, einer Auswertelektronik und/oder Potentiometer
oder Dergleichen aufgenommen sind, kraft- oder formschlüssig
zur Bildung eines teilweise mehrschaligen Gehäuses verbunden,
beispielsweise verschraubt, werden, in einem zweiten Schritt das Gehäuse
in ein Aufnahmeteil einer Verkleidung, eines Armaturenbretts oder
einer Systemtafel eingeschoben wird und in einer Bedienstellung
verrastet wird. Das Aufnahmeteil, im Allgemeinen eine Ausnehmung
in der Verkleidung, dem Armaturenbrett oder der Signaltafel, kann
einstückig mit diesen ausgebildet sind oder als separates
Teil in eine Aussparung darin eingesetzt sein. In einem dritten
Schritt wird ein Bedienknopf, beispielsweise ein Dreh- oder Tastknopf,
der zur mechanischen Betätigung des Schalters, der Auswertelektronik
und/oder des Potentiometers oder Dergleichen vorgesehen ist, montiert.
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In
den beigefügten Figuren ist eine bevorzugte Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Drehstellers dargestellt,
ohne die Erfindung auf die gezeigte Ausführungsform zu
beschränken, wobei
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1 eine
seitliche Schnittansicht zeigt, und
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2 eine
weitere seitliche Schnittansicht aus einer gegenüber 1 um
90° versetzten Blickrichtung zeigt.
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Der
erfindungsgemäße Drehsteller 1 ist in
einem Aufnahmeteil 9 eines Armaturenbretts angeordnet,
welches einstückig mit diesem ausgebildet ist und im Wesentlichen
eine Ausnehmung oder einen Durchbruch in dem Armaturenbrett definiert,
in das ein Gehäuse 4, 5 des Drehstellers 1 verschiebbar eingesetzt
ist. Das Gehäuse 4, 5 ist mehrschalig
aufgebildet. Auf ein Innengehäuse 4 ist ein Zwischengehäuse 5 formschlüssig
aufgesetzt. Das Zwischengehäuse 5 ist verschiebbar
in dem Ausnahmeteil 9 geführt. Zur Stabilisierung
sind im Aufnahmeteil 9 mehrer Führungsnuten 6 vorgesehen,
in die nicht dargestellte Führungsrippen des Gehäuses 4, 5 eingreifen. Das
Gehäuse 4, 5 dient der Aufnahme einer
elektrischen Auswertelektronik der Drehbewegung eines Drehknopfs 2 der
dazu mittels einer nur schematisch angedeuteten Verstellmechanik 3 drehbeweglich
gegenüber dem Gehäuse 4, 5 auf
der Bediener zugewandten Seite des Armaturenbretts angeordnet ist. Der
gesamte Drehsteller 1 wird bei einer ausreichend starken
Kraft von der in den Figuren gezeigten Bedienstellung in eine Versenkstellung
bewegt, wobei in dieser Stellung der Bedienknopf 2 maximal
9,5 mm von der Oberkante (der dem Bediener zugewandten Kante) des
Aufnahmeteils beziehungsweise des Armaturenbretts vorsteht. Zur
Begrenzung der Verschiebbewegung des Gehäuses 4, 5 in
Richtung des Bedieners sind Anschläge 10 am Aufnahmeteil 9 vorgesehen.
In der anderen Richtung der Verschiebbewegung begrenzt der auf dem
Aufnahmeteil 9 schließlich aufsitzende Bedienknopf 2 die
Bewegung des Gehäuses 4, 5, so dass ein
Herausfallen vermieden wird. Ferner sind zwei Federelemente 11 vorgesehen,
die in der Bedienstellung hinter zwei Rastnasen 12 einrasten.
Dadurch muss eine definierte Kraft überwunden werden, um
das Gehäuse 4, 5 und damit den gesamten
Drehsteller 1 aus der Bedienstellung auszurasten. Ferner
sind die Federelemente 11 und die Rastnasen 12 so
rampenartig ausgebildet, dass sie nach dem Aufschlag bei Rückverschiebung des
Gehäuses 4, 5 aus der Versenkstellung
in die Bedienstellung so zusammenwirken, dass eine definierte Kraft überwunden
werden muss, um die Bedienstellung durch die Verschiebbewegung zu
erreichen. Der Drehsteller ist elektrisch mit einem flexiblen Kabel 7 mit
einer Leiterplatte 8 verbunden, dadurch wird zuverlässig
der elektrische Kontakt zwischen der Leiterplatte 8 und
dem Drehsteller 1 bei dessen Verschiebbewegung aufrechterhalten.
Die Leiterplatte 8 weist eine Aussparung auf, in die das Gehäuse 4, 5 des
Drehstellers 1 eingesetzt ist, um beim Aufschlag und der
Verschiebung des Drehstellers 1 eine Beschädigung
der Leitplatte 8 zu vermeiden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1102289
B1 [0003]
- - DE 2941626 A1 [0004]
- - US 3182162 [0005]
- - DE 20120667 U1 [0007]