DE102008046531A1

DE102008046531A1 - Control element for electrical device in motor vehicle, has switch element connected to pushbutton body and transfer element, and including flat support film that supports piezoelectric switch surface

Info

Publication number: DE102008046531A1
Application number: DE102008046531A
Authority: DE
Inventors: Guido Hofer; Michael Steckel; Raimund Dr. Kreis; Karsten Dr. Rüter
Original assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Current assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Priority date: 2008-09-10
Filing date: 2008-09-10
Publication date: 2010-03-18

Abstract

The element has a piezoelectric switch element (30) provided with a piezoelectric switch surface (32). A pushbutton body (10) includes pushbuttons (11-13) activatable by an operator i.e. driver, for activating an electrical device with a transfer element (25) for actuating the switch surface. The switch element is connected to the pushbutton body and the transfer element in a form-fit manner. The switch element includes a flat support film (31) that supports the switch surface. Retaining parts (34, 35) are arranged at a periphery of the switch surface.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bedienelement für eine elektrische Einrichtung in einem Kraftfahrzeug, wie beispielsweise eine Klimaanlage, ein Audiosystem, ein Navigationssystem oder andere Multimedia-Systeme, sowie Heckscheibenheizung, Warnblinkanlage und ähnliches. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Bedienelement mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1, die ein piezoelektrisches Schaltelement nutzt.The The present invention relates to an operating element for a electrical device in a motor vehicle, such as an air conditioning system, an audio system, a navigation system or other multimedia systems, and rear window heating, hazard warning lights and the like. In particular, the present invention relates to an operating element with the features of the preamble of claim 1, the uses piezoelectric switching element.

Ein derartiges Bedienelement ist beispielweise aus der US 5,442,150 A bekannt. Das dort offenbarte Bedienelement nutzt als piezoelektrisches Schaltelement einen Verbund aus mehreren scheibenförmigen Piezokeramiken. Das Verfahren zum Herstellen dieses piezoelektrischen Schaltelements ist komplex und impliziert das genaue Platzieren der einzelnen piezoelektrischen Keramiken.Such a control element is for example from the US 5,442,150 A known. The operating element disclosed there utilizes, as a piezoelectric switching element, a composite of a plurality of disk-shaped piezoceramics. The method of manufacturing this piezoelectric switching element is complex and implies the accurate placement of the individual piezoelectric ceramics.

Im Stand der Technik wurde zur Verbesserung dieser Problematik bereits vorgeschlagen, statt dieser piezoelektrischen Elemente sogenannte Piezofolien zu verwenden, bei denen ein piezoelektrischer Lack, beispielsweise im Siebdruckverfahren, auf eine ebene Trägerfolie aufgebracht wird. Dies ist beispielsweise aus der EP 0 576 400 A1 , wie auch der DE 103 59 297 A1 bekannt.In order to improve this problem, it has already been proposed in the prior art to use so-called piezo foils instead of these piezoelectric elements, in which a piezoelectric lacquer, for example by screen printing, is applied to a flat carrier foil. This is for example from the EP 0 576 400 A1 as well as the DE 103 59 297 A1 known.

Nachteilig haftet derartigen Piezofolien an, dass das bei einer Betätigung ausgegebene Signal sehr klein ist. Aus diesem Grund ist es notwendig, die Folie exakt zu positionieren, und mit einer ausreichenden Haftung relativ zum Taster und dessen Übertragungsglied zu fixieren. Dies kann beispielsweise durch Kleben der Piezofolie auf den Tasterkörper erzielt werden. Das Bedienelement der vorliegenden Erfindung ist jedoch für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug vorgesehen, und muss daher den Anforderungen von Klimawechsel und Langzeitalterung genügen, und dabei insbesondere Temperaturen zwischen –40°C und +85°C über wenigstens 10 Jahre standhalten. Dies wird in der Regel durch eine rein klebende, und damit kraftschlüssige, Verbindung nicht erzielt. Der Kleber entartet bei hohen Temperaturschwankungen über die Zeit, so dass die Haftung am Tasterkörper mit der Zeit abnimmt. Ähnliches gilt auch für stoffschlüssige Verbindungen bei denen die Folie beispielweise durch Schweißen mit dem Trägerkörper verbunden wird. Neben der Problematik, dass bestimmte Materialkombinationen nicht durch Schweißverfahren miteinander verbunden werden können (z. B. PET und ABSPC), führen die beim Schweißen erforderlichen Prozesstemperaturen zu weiteren negativen Effekten, z. B. Verformungen der Werkstücke. Durch Verformungen aufgrund von Temperaturunterschieden können diese stoffschlüssigen Verbindungen über die Zeit aufbrechen. Daraus ergibt sich die Problematik, dass das piezoelektrisches Schaltelement über die Zeit kein Signal, oder über die Zeit ein sich änderndes Signal, und damit kein definiertes Signal, ausgibt.adversely adheres to such piezo films, that on actuation output signal is very small. For this reason, it is necessary to position the film accurately and with sufficient adhesion to fix relative to the button and its transmission member. This can be done, for example, by gluing the piezo film to the stylus body be achieved. The operating element of the present invention is however, intended for use in a motor vehicle, and must therefore meet the requirements of climate change and long-term aging, and in particular temperatures between -40 ° C and + 85 ° C for at least 10 years. This is usually done by a purely adhesive, and thus non-positive, Connection not achieved. The glue degenerates at high temperature fluctuations the time so that the adhesion to the probe body with time decreases. The same applies to cohesive Compounds in which the film, for example, by welding is connected to the carrier body. In addition to the Problem that certain material combinations not by welding can be interconnected (eg PET and ABSPC), lead the process temperatures required during welding to further negative effects, eg. B. deformations of the workpieces. Due to deformation due to temperature differences can these cohesive connections over time set out. This results in the problem that the piezoelectric switching element via time no signal, or a changing one over time Signal, and thus no defined signal outputs.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bedienelement der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass es hinsichtlich der Herstellung wenig komplex und kostengünstig ist und bei Betätigung der piezoelektrischen Schaltfläche ein beständiges, definiertes Signal ausgegeben wird.Of the present invention is the object of an operating element of the type mentioned in such a way that it regards the production is less complex and inexpensive and at Actuation of the piezoelectric button a consistent, defined signal is output.

Diese Aufgabe wird durch ein Bedienelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.These Task is achieved by a control with the features of the claim 1 solved. Advantageous developments are the subclaims refer to.

Der vorliegenden Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, als piezoelektrisches Schaltelement eine Piezofolie (ebene Trägerfolien, die die piezoelektrische Schaltfläche trägt) zu verwenden und diese Piezofolie beim Spritzgießen des Tasterkörpers/Übertragungsglieds derart mit einzuspritzen, dass die Trägerfolie formschlüssig mit dem Tasterkörper und/oder dem Übertragungsglied verbunden ist.Of the The present invention is based on the idea of a piezoelectric Switching element a piezo film (flat carrier foils, the wearing the piezoelectric button) and this piezo film during injection molding of the probe body / transfer member be injected with such that the carrier film positively with the stylus body and / or the transmission member connected is.

Dementsprechend definiert sich das Bedienelement für eine elektrische Einrichtung in einem Kraftfahrzeug durch ein piezoelektrisches Schaltelement mit einer piezoelektrischen Schaltfläche und einem Tasterkörper, der wenigstens einen von einem Bediener betätigbaren Taster zum Bedienen der elektrischen Einrichtung mit einem Übertragungsglied zum Betätigen der piezoelektrischen Schaltfläche aufweist, wobei das piezoelektrische Schaltelement an dem Tasterkörper befestigt ist. Dabei ist unter dem piezoelektrischen Schaltelement das Element zu verstehen, das bei Betätigung des Tasters geschaltet wird, und ein elektrisches Signal ausgibt, aus dem eine Steuerung auf den Schaltvorgang schließt, und die zugeordnete elektrische Einrichtung ansteuert. Der Tasterkörper ist der Körper, der den wenigstens einen von einem Bediener betätigbaren Taster zum Bedienen der elektrischen Einrichtung aufweist, wobei dieser Taster als separates Element mit dem Tasterkörper verbunden, oder über ein Festkörpergelenk bzw. Filmscharnier integral, vorzugsweise einstückig, mit dem Tasterkörper ausgestaltet sein kann. Bei dem Übertragungsglied kann es sich um ein separat angebrachtes oder einstückig mit dem Taster ausgeformtes Element handeln oder nur um die Unterseite des Tasters, d. h. die Seite, die einer Betätigungsfläche auf die die Betätigungskraft (z. B. aufgebracht durch den Finger eines Benutzers) aufgebracht wird, entgegengesetzt liegt. Das Bedienelement der vorliegenden Erfindung kennzeichnet sich dadurch, dass das piezoelektrische Schaltelement eine ebene Trägerfolie umfasst, die die piezoelektrische Schaltfläche trägt, d. h. dass das piezoelektrische Schaltelement durch eine Piezofolie gebildet ist, die beispielsweise so aufgebaut sein kann wie es in den eingangs erwähnten Offenlegungsschriften beschrieben ist. Eine derartige ebene Trägerfolie, die meist und bevorzugt eine PETP-Folie ist, haftet in der Regel schlecht auf den üblicherweise verwendeten Werkstoffen für den Tasterkörper (z. B. ABS oder ABSPC). Eine andere besser haftende Trägerfolie zu verwenden ist kritisch, da der Sensorlack (Piezolack) auf die Folie ausgelegt ist, und in diesem Fall das grundlegende Konzept aufgegeben werden müsste. Eine andere Alternative bestünde darin, die Trägerfolie durch einen Primer vorzubehandeln und die Folie mit dem Trägerkörper zu verkleben. All diese Möglichkeiten führen jedoch zu dem Problem eines entweder komplexen, und damit kostenintensiven Herstellungsverfahrens, oder aber einer Haftverbindung, die den Temperaturschwankungen im Klimatest und Langzeittest nicht standhält. Um diese Problematik zu lösen, schlägt die vorliegende Erfindung vor, das piezoelektrische Schaltelement formschlüssig mit dem Tasterkörper und/oder dem Übertragungsglied zu verbinden. Bei einer formschlüssigen Verbindung mit nur dem Tasterkörper ist eine exakt definierte Position des piezoelektrischen Schaltelements relativ zum Tasterkörper, und damit auch zu dem mit dem Tasterkörper verbundenen und/oder einstückig ausgebildeten Taster mit Übertragungsglied, erzielbar, so dass ein zuverlässiges und definiertes Signal auch bei Klimaschwankungen und im Langzeittest erzielbar ist. Bei einer formschlüssigen Verbindung des piezoelektrischen Schaltelements nur mit dem Übertragungsglied, erfolgt eine Befestigung des Übertragungsglieds an dem piezoelektrischen Schaltelement, und damit wiederum eine exakt definierte Positionierung zwischen Übertragungsglied und piezoelektrischem Schaltelement mit den damit verbundenen Vorteilen. Bei beiden formschlüssigen Verbindungen kombinieren sich diese Vorteile zu einem optimalen Ergebnis.Accordingly, the control element for an electrical device in a motor vehicle is defined by a piezoelectric switching element with a piezoelectric button and a probe body having at least one operator-operable button for operating the electrical device with a transmission member for actuating the piezoelectric button, wherein the piezoelectric Switching element is attached to the stylus body. In this case, the piezoelectric switching element is to be understood as meaning the element which is switched upon actuation of the pushbutton and outputs an electrical signal from which a control unit closes the switching operation and actuates the associated electrical device. The stylus body is the body having the at least one operable by an operator button for operating the electrical device, which button as a separate element connected to the stylus body, or integrally via a solid-state hinge or film hinge, preferably integrally, be configured with the stylus body can. The transfer member may be a separate or integrally formed member or just about the underside of the stylus, ie, the side that applies the actuation force (eg, applied by a user's finger) to an actuation surface is opposite. The operating element of the present invention is characterized in that the piezoelectric switching element comprises a planar carrier foil, which carries the piezoelectric button, that is, the piezoelectric switching element gebil by a piezoelectric foil det, which may for example be constructed as described in the aforementioned publications. Such a planar carrier film, which is usually and preferably a PETP film, generally adheres poorly to the materials commonly used for the probe body (eg ABS or ABSPC). Using a different, better-adhering carrier foil is critical because the sensor varnish (piezo varnish) is designed for the foil, and in this case the basic concept would have to be abandoned. Another alternative would be pretreating the carrier film with a primer and bonding the film to the carrier body. However, all these possibilities lead to the problem of either complex, and therefore cost-intensive production process, or a bond that does not withstand the temperature fluctuations in the climate test and long-term test. To solve this problem, the present invention proposes to positively connect the piezoelectric switching element with the stylus body and / or the transmission member. In a positive connection with only the stylus body is a precisely defined position of the piezoelectric switching element relative to the stylus body, and thus also connected to the stylus body and / or integrally formed button with transfer member, achievable, so that a reliable and defined signal even with climatic fluctuations and achievable in the long-term test. In a positive connection of the piezoelectric switching element only with the transmission member, there is an attachment of the transmission member to the piezoelectric switching element, and thus in turn a precisely defined positioning between the transmission member and piezoelectric switching element with the associated advantages. With both form-fitting connections, these advantages combine to produce an optimal result.

Vorzugsweise wird der Formschluss mit dem Tasterkörper über wenigstens ein Halteteil erzielt, das mit dem Tasterkörper verbunden, insbesondere einstückig mit dem Tasterkörper, ausgebildet ist. Dieses Halteteil wird besonders bevorzugt durch einstückig mit dem Tasterkörper verbundene, die Folie vollständig durchdringende Zapfen oder Rippen gebildet, wobei mehrere derartige Zapfen oder Rippen zur Bildung von die Folie wenigstens teilweise überbrückenden Stegen verbunden sein können. Alternativ ist es auch möglich, in der Folie durchgängige Aussparungen vorzusehen, die bei der Montage mit entsprechenden Aussparungen in dem Tasterkörper Fluchten, wobei durch beide Aussparungen ein verrastendes Halteteil einsetzbar ist, welches den Formschluss zwischen Tasterkörper und piezoelektrischem Schaltelement herstellt.Preferably the positive connection with the stylus body over achieved at least one holding part, with the button body connected, in particular in one piece with the probe body, is trained. This holding part is particularly preferred by integrally connected to the stylus body, the Film formed by completely penetrating pins or ribs, a plurality of such pins or ribs for forming the film connected at least partially bridging webs could be. Alternatively, it is also possible in the film to provide continuous recesses, the the assembly with corresponding recesses in the button body escape, being used by both recesses a latching holding part is, which the positive connection between the probe body and produces piezoelectric switching element.

Es ist insbesondere wichtig, die piezoelektrische Schaltfläche exakt zu positionieren und zu halten, wobei die ebene Trägerfolie insbesondere in dem Bereich, indem die piezoelektrische Schaltfläche angeordnet ist, eben und faltenfrei verlaufen sollte. Um dies zu erreichen, ist es besonders bevorzugt, dass das Halteteil die piezoelektrische Schaltfläche wenigstens teilweise umgibt, oder dass mehrere Halteteile vorzugesweise gleichmäßig um den Umfang der piezoelektrischen Schaltfläche angeordnet sind. Dabei können beispielsweise je diametral gegenüberliegend vier Halteteile angeordnet werden.It In particular, the piezoelectric button is important exactly to position and hold, with the flat support film especially in the field by the piezoelectric button is arranged, should be flat and wrinkle-free. To this, too reach, it is particularly preferred that the holding part of the piezoelectric Surrounds the button at least partially, or that several Halteteile preferably evenly around the circumference of piezoelectric button are arranged. It can For example, each diametrically opposite four holding parts to be ordered.

Vorzugsweise ist das piezoelektrische Schaltelement wenigstens in einer Richtung, die in der Ebene des piezoelektrischen Schaltelements, d. h. der durch die Trägerfolie aufgespannten Ebene, liegt, oder in einer Richtung senkrecht dazu formschlüssig mit dem Tasterkörper und/oder dem Übertragungsglied verbunden. Die formschlüssige Verbindung in der Ebene des piezoelektrischen Schaltelements verhindert einen lateralen Versatz der Trägerfolie relativ zu dem Tasterkörper. Der Formschluss in einer Richtung senkrecht dazu hingegen hält das piezoelektrische Schaltelement an dem Tasterkörper. Gleiches gilt auch für die formschlüssige Verbindung mit dem Übertragungsglied, wobei der Formschluss in der Ebene des piezoelektrischen Schaltelements eine exakte Positionierung des Übertragungsglieds relativ zum Schaltelement schafft, und ein Formschluss in einer Richtung senkrecht dazu zu einer festen Verbindung zwischen piezoelektrischem Schaltelement und Übertragungsglied führt.Preferably is the piezoelectric switching element at least in one direction, in the plane of the piezoelectric switching element, d. H. of the plane spanned by the carrier film lies, or in a direction perpendicular to this form-fitting with the Button body and / or connected to the transmission element. The positive connection in the plane of the piezoelectric Switching element prevents a lateral offset of the carrier film relative to the stylus body. The form fit in one direction On the other hand, the piezoelectric switching element is perpendicular to this on the stylus body. The same applies to the positive connection with the transmission member, wherein the positive connection in the plane of the piezoelectric switching element a exact positioning of the transfer element relative to Switching element creates, and a positive connection in a direction perpendicular to a firm connection between piezoelectric switching element and transmission link leads.

Insbesondere kann es aufgrund von Herstellungstoleranzen sowie Temperaturschwankungen, und damit verbundenen Dimensionsänderungen, dazu kommen, dass zwischen dem Übertragungsglied und der piezoelektrische Schaltfläche ein Spiel entsteht. Durch dieses Spiel, das bei unterschiedlichen Schaltern variieren kann, kann sich eine unterschiedliche notwendige Betätigungskraft ergeben. Das heißt, der Zeitpunkt zu dem das piezoelektrische Schaltelement bei Aufbringen einer Betätigungskraft schaltet, ist bei unterschiedlichen Schaltern unterschiedlich, was insbesondere dann nachteilig ist, wenn das Bedienelement, und somit der Tasterkörper, mehrere unabhängig von einem Bediener betätigbare Taster aufweist. Zur Verhinderung dieser Nachteitle schlägt die vorliegende Erfindung vor, das Übertragungsglied und die piezoelektrische Schaltfläche aneinander zu befestigen. Dies kann beispielsweise durch eine Klebeverbindung erfolgen, wenn das piezoelektrische Schaltelement formschlüssig mit dem Tasterkörper verbunden ist (ohne Formschluss zwischen Übertragungsglied und piezoelektrischem Schaltelement).Especially It may be due to manufacturing tolerances as well as temperature fluctuations, and associated dimensional changes, come to that between the transfer member and the piezoelectric Button a game is created. Through this game, that can vary with different switches, a different give necessary operating force. This means, the time at which the piezoelectric switching element when applied an actuating force switches, is at different Switches differently, which is particularly disadvantageous when the control element, and thus the probe body, several independent of an operator operable button having. To prevent this Nachteitle proposes the present invention, the transmission member and the Piezoelectric button to fasten together. This can be done for example by an adhesive connection, if the piezoelectric switching element form-fitting with the Button body is connected (without positive connection between transmission element and piezoelectric switching element).

Andernfalls ist es jedoch zu diesem Zweck und zur exakten Positionierung bevorzugt, dass das piezoelektrischen Schaltelement relativ zum Übertragungslied formschlüssig mit dem piezoelektrischen Schaltelement verbunden ist, wobei der Formschluss wenigstens in einer Richtung senkrecht zu der Ebene des piezoelektrische Schaltelements, und damit in Richtung des Übertragungsglieds, vorliegt. Insbesondere dann, wenn die Positionierung des piezoelektrischen Schaltelements in Lateralrichtung über eine formschlüssige Verbindung mit dem Tasterkörper erfolgt ist ein Formschluss zwischen Übertragungsglied und piezoelektrischem Schaltelement in dieser Richtung nicht unbedingt erforderlich. Wie es oben bereits erwähnt wurde, kann jedoch ein Formschluss in beiden Richtungen, d. h. in der Ebene des piezoelektrischen Schaltelements und senkrecht dazu zwischen Übertragungsglied und piezoelektrischem Schaltelement vorliegen, so dass dieser Formschluss die beiden Vorteile der exakten Positionierung und der Verhinderung eines Spiels zwischen Übertragungsglied und piezoelektrischer Schaltfläche erzielt. Zu diesem Zweck ist es besonders bevorzugt, dass das Übertragungsglied das piezoelektrische Schaltelement im Bereich der piezoelektrischen Schaltfläche durchdringt, d. h. das piezoelektrische Schaltelement im Bereich der piezoelektrischen Schaltfläche eine durchgängige Aussparung bzw. ein Loch aufweist. Dies führt zwar zu einer Reduzierung der Signalstärke, da Material in der piezoelektrischen Schaltfläche entfernt wird, diese geringfügige Signalschwächung wird jedoch durch die erzielte spielfreie Verbindung und das damit wiederum voll ausgenutzte Signal kompensiert. Dadurch hält das Übertragungsglied die piezoelektrische Schaltfläche wenigstens beidseitig, im Wesentlichen senkrecht zu der Ebene des piezoelektrischen Schaltelements, formschlüssig.Otherwise, however, it is preferred for this purpose and for exact positioning, that the piezoelectric switching element relative to the transfer member form fit with the piezoelectric Switching element is connected, wherein the positive connection is present at least in a direction perpendicular to the plane of the piezoelectric switching element, and thus in the direction of the transfer member. In particular, when the positioning of the piezoelectric switching element takes place in the lateral direction via a positive connection with the stylus body is a positive connection between the transmission member and piezoelectric switching element in this direction is not essential. As already mentioned above, however, a positive connection in both directions, that is, in the plane of the piezoelectric switching element and perpendicular thereto between the transfer member and piezoelectric switching element, so that this positive locking the two advantages of exact positioning and the prevention of a game between transfer member and scored piezoelectric button. For this purpose, it is particularly preferred that the transmission member penetrates the piezoelectric switching element in the region of the piezoelectric button, ie the piezoelectric switching element in the region of the piezoelectric button has a continuous recess or a hole. Although this leads to a reduction in the signal strength, since material is removed in the piezoelectric button, this slight signal attenuation is compensated by the achieved backlash-free connection and thus again fully exploited signal. As a result, the transmission member holds the piezoelectric button at least on both sides, substantially perpendicular to the plane of the piezoelectric switching element, a form fit.

Dies kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform und zur bevorzugten Herstellung in einem Spritz-Gieß-Verfahren derart erzielt werden, dass das Übertragungsglied auf der dem Taster abgewandten Seite des piezoelektrischen Schaltelements einen vorzugsweise einstückig ausgebildeten Pilzkopf, und auf der der dem Taster zugewandten Seite des piezoelektrischen Schaltelements eine vorzugsweise einstückig ausgebildete Schulter, aufweist, zwischen denen das piezoelektrische Schaltelement „eingeklemmt” ist.This can according to a preferred embodiment and for preferred production in an injection-molding process be achieved so that the transmission member on the the push button facing away from the piezoelectric switching element a preferably integrally formed mushroom head, and on that of the button facing the side of the piezoelectric switching element a preferably integrally formed shoulder, between where the piezoelectric switching element is "clamped".

Um ein möglichst großes Signal zu erzielen ist es bevorzugt, dass das Übertragungsglied mittig mit der piezoelektrischen Schaltfläche in Kontakt steht und bei der beschriebenen Ausführungsform die piezoelektrische Schaltfläche daher mittig durchdringt.Around it is to achieve the largest possible signal preferred that the transfer member is centered with the piezoelectric Button is in contact and at the described Embodiment the piezoelectric button therefore penetrates the center.

Alternativ können zum Ausgleichen des Spiels, und statt einer formschlüssigen Verbindung des Übertragungsgliedes mit dem piezoelektrischen Schaltelement, das Übertragungsglied und die piezoelektrische Schaltfläche aufeinander gedrückt werden, wobei in diesem Fall die exakte Positionierung des piezoelektrischen Elements, und damit der piezoelektrischen Schaltfläche relativ zum Übertragungsglied bzw. dem Tasterkörper und dessen Taster vorzugsweise durch die formschlüssige Verbindung des piezoelektrischen Schaltelements mit dem Tasterkörper, erfolgt. Dies wird insbesondere dadurch erzielt, dass das Übertragungsglied mit einem gewissen Überstand relativ zur piezoelektrischen Schaltfläche ausgestaltet wird, und relativ zum Taster in einer Richtung senkrecht zur piezoelektrischen Schaltfläche federnd ausgestaltet ist, und damit mit einer Vorspannung gegen die piezoelektrische Schaltfläche drückt.alternative can be used to equalize the game, and instead of a form-fitting Connection of the transmission element with the piezoelectric switching element, the transmission element and the piezoelectric button pressed on each other, in which case the exact Positioning of the piezoelectric element, and thus the piezoelectric Button relative to the transmission element or the probe body and its button preferably by the positive connection of the piezoelectric switching element with the probe body, takes place. This is especially true scored that the transfer link with some projection designed relative to the piezoelectric button is, and relative to the probe in a direction perpendicular to the piezoelectric Button is designed resilient, and thus with a Pretension against the piezoelectric button presses.

Dies kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dadurch erzielt werden, dass der Taster über ein Filmscharnier um eine Schwenkachse verschwenkbar einstückig mit dem Tasterkörper ausgebildet ist, und auf einer der Schwenkachse entgegengesetzten Seite entgegen der Befestigungsrichtung derart verrastbar ist, dass das Übertragungsglied unter Vorspannung auf die piezoelektrische Schaltfläche drückt.This can according to a preferred embodiment be achieved by the button on a film hinge pivotable about a pivot axis integrally with the probe body is formed, and on one of the pivot axis opposite Side opposite the mounting direction is locked in such a way that the transfer member biased to the piezoelectric Button presses.

In beiden Fällen ist es wie erwähnt bevorzugt, wenn das Übertragungsglied senkrecht zu der piezoelektrischen Schaltfläche federnd ausgestaltet ist, so dass im Ruhezustand im Wesentlichen keine Verformung des piezoelektrischen Schaltelements erfolgt, und damit kein Signal ausgegeben wird.In in both cases it is preferred as mentioned, though the transmission member perpendicular to the piezoelectric Button is designed resilient, so that at rest there is substantially no deformation of the piezoelectric switching element, and thus no signal is output.

Darüber hinaus ist es bei Bedienelementen für Kraftfahrzeuge notwendig, eine Funktions- wie auch eine Suchbeleuchtung des Tasters oder eines in dem Taster vorgesehenen Symbols bereitzustellen, die einerseits dem Bediener (z. B. dem Fahrer) in Dunkelheit ermöglichen, den Taster zu finden, und andererseits bei entsprechend aktivierter Funktion (z. B. Heckscheibenheizung) dem Bediener anzeigen, ob die entsprechende zugeordnete elektrische Einrichtung in Betrieb ist oder nicht. Dazu ist die Tasterfläche von einem oder mehreren Leuchtmitteln, vorzugsweise LEDs, zu hinterleuchten. Da piezoelektrisches Material in der Regel nicht lichtdurchlässig, oder nur geringfügig lichtdurchlässig ist, ist es bevorzugt, die ebene Trägerfolie des piezoelektrischen Schaltelements, und damit auch die piezoelektrische Schaltfläche, senkrecht zu einer Betätigungsfläche des Tasters anzuordnen, so dass der Taster von unten ohne Hindernisse durchleuchtet werden kann, wobei zu einer ausreichend hellen und gleichmäßigen Ausleuchtung ein Abstand der üblicherweise verwendeten LEDs zur Tasteroberfläche (Betätigungsfläche) von ca. 10 mm vorliegen sollte. Dieser Abstand ist bei einer derartigen Anordnung frei, und dadurch eine einfache und effektive Beleuchtung mit einer Such- und/oder Funktionsbeleuchtung möglich.About that In addition, it is necessary for controls for motor vehicles, a functional as well as a search illumination of the button or a in the button provided symbol, on the one hand allow the operator (eg the driver) in darkness, to find the button, and on the other hand, when activated accordingly Function (eg rear window heating) to indicate to the operator whether the corresponding associated electrical device is in operation or not. For this purpose, the button surface of one or more Illuminants, preferably LEDs to backlight. Because piezoelectric Material usually not translucent, or only slightly translucent, it is preferable the planar carrier foil of the piezoelectric switching element, and with it the piezoelectric button, vertical to arrange an actuating surface of the probe, so that the button is illuminated from below without obstacles can, giving a sufficiently bright and even Illumination a distance of commonly used LEDs for the button surface (actuating surface) should be about 10 mm. This distance is in such a Arrangement free, and thus a simple and effective lighting with a search and / or functional lighting possible.

Um die Betätigungskraft, die in einer Richtung parallel zum piezoelektrischen Element aufgebracht wird, umzulenken, so dass das Übertragungsglied auf die piezoelektrische Schaltfläche drückt, ist das Übertragungsglied ein vorzugsweise federnder Hebelarm, der mit der der Betätigungsfläche entgegengesetzten Seite des Tasters vorzugsweise einstückig ausgebildet ist, und einen auf die piezoelektrische Schaltfläche wirkenden einstückig mit dem Hebelarm ausgebildeten Stößel aufweist. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Übertragungsglied einen Hebelarm und einen damit verbundenen Stößel aufweist, die aneinander befestigt sind, und der Hebelarm als separates Element an dem Taster befestigt ist.In order to redirect the actuating force, which is applied in a direction parallel to the piezoelectric element, so that the transmission press member on the piezoelectric button, the transmission member is a preferably resilient lever arm, which is preferably formed integrally with the actuating surface of the opposite side of the probe, and having an integrally formed on the piezoelectric button formed with the lever arm plunger. However, it is also conceivable that the transmission member has a lever arm and a plunger connected thereto, which are fastened to each other, and the lever arm is attached as a separate element to the button.

Um das Signal, das durch die piezoelektrische Schaltfläche, die nur eine sehr geringe Stärke in einer Richtung, in der die Betätigungskraft aufgebracht wird, aufweist, bei einer entsprechenden Verformung ausgegeben wird, zu erhöhen, ist es besonders bevorzugt, dass der Tasterkörper in einem die piezoelektrische Schaltfläche umfassenden Bereich eine Aussparung aufweist und die Trägerfolie außerhalb dieses Bereichs durch den Tasterkörper gestützt ist, z. B. flächig auf dem Tasterkörper aufliegt. Dabei ist es weiter bevorzugt, dass die Trägerfolie derart mit dem Tasterkörper verbunden bzw. daran befestigt ist, dass die Trägerfolie um die Aussparungen gehalten wird, wobei dies entweder durch die formschlüssige Verbindung mit dem Tasterkörper, durch z. B. die Halteteile oder durch eine andere Befestigungsart, erfolgen kann. Dadurch kann erzielt werden, dass bei einer Betätigung des Tasters das Übertragungsglied auf die piezoelektrische Schaltfläche drückt. Da kein Widerlager durch den Tasterkörper besteht, wird die Trägerfolie gewölbt und gedehnt. Die piezoelektrische Schaltfläche, bzw. das darin enthaltene piezoelektrische Material, wird dabei lateral verformt. Dieser laterale Verformungsweg führt zu einer Signalausgabe, wobei der laterale Verformungsweg deutlich größer ist als die Verformung in einer Richtung senkrecht dazu. Somit ist das Signal entsprechend größer.Around the signal generated by the piezoelectric button, the only one very small strength in one direction, in the actuating force is applied, at a corresponding deformation is issued to increase it is particularly preferred that the probe body in a the piezoelectric button encompassing a field Recess and the carrier film outside this area is supported by the stylus body, z. B. rests flat on the probe body. It is it is further preferred that the carrier film so with the Button body connected or attached to the fact that the Carrier film is held around the recesses, this being either by the positive connection with the stylus body, by z. B. the holding parts or by another type of fastening, can be done. This can be achieved that when actuated of the pushbutton the transmission element on the piezoelectric Button presses. Because no abutment through the stylus body is made, the carrier film arched and stretched. The piezoelectric button, or the piezoelectric material contained therein is thereby laterally deformed. This lateral deformation path leads to a signal output, wherein the lateral deformation path clearly is greater than the deformation in one direction perpendicular to it. Thus, the signal is correspondingly larger.

Wie es bereits erwähnt wurde, ist es bevorzugt, den Taster einstückig mit dem Tasterkörper, über ein Festkörpergelenk bzw. Filmscharnier verbunden, auszugestalten, um nach Möglichkeit den Tasterkörper insgesamt als Spritz-Guss-Teil, d. h. einstückig, auszubilden. Daher ist es besonders bevorzugt, um den Taster zurückzustellen, auf seiner einer/der Betätigungsfläche abgewandten Seite ein einstückig ausgebildetes Federelement vorzusehen, das den Taster entgegen der Betätigungsrichtung beaufschlagt. Dies kann durch beispielsweise eine Aussparung mit einer die Aussparung überspannenden federnden Brücke erzielt werden.As As already mentioned, it is preferable to use the button integral with the probe body, over a solid-state joint or film hinge connected, to design, to the extent possible, the probe body in total as injection molded part, d. H. in one piece, to train. Therefore it is particularly preferred to reset the button, on its one / the actuating surface facing away Side to provide an integrally formed spring element, the the button against the actuation direction acted upon. This can by, for example, a recess with a recess spanning the resilient Bridge can be achieved.

Darüber hinaus ist es weiter bevorzugt, dass der Taster, ebenfalls vorzugsweise einstückig ausgebildet, einen Anschlag und wenigstens eine Verrastung aufweist, die in entgegengesetzten Richtungen wirken und so beabstandet sind, dass sie den Betätigungsweg festlegen. D. h. bei der Betätigung des Tasters ist der maximale Betätigungsweg durch den Anschlag begrenzt. Die Ruheposition, in die der Taster vorzugsweise durch das zuvor beschriebene Federelement gebracht wird, ist durch die Verrastung begrenzt. Dies kann auch umgekehrt erfolgen.About that In addition, it is further preferred that the button, also preferably integrally formed, a stop and at least one Has latching, which act in opposite directions and spaced so as to define the actuation path. Ie. when pressing the button is the maximum actuation path limited by the stop. The resting position in which the button preferably brought by the spring element described above is limited by the latching. This can be the other way around respectively.

Des Weiteren ist es bevorzugt, dass der Tasterkörper, insbesondere zur Montage in dem Kraftfahrzeug, in einem Träger gehalten ist, der in dem Kraftfahrzeug montierbar ist. Dieser Träger hängt den Tasterkörper in einer Richtung parallel zu einer/der Betätigungsfläche, insbesondere parallel zur Schwenkachse des Tasters, schwenkfähig auf. Mit anderen Worten ist die Betätigungsfläche in dieser Richtung schwingfähig, d. h. sie kann in dieser Richtung hin und her schwingen und vorzugsweise nur in dieser Richtung. Ferner weist das Bedienelement vorzugsweise einen Aktor auf, bei dem es sich beispielsweise um einen Hubmagneten oder ähnliches handeln kann. Dieser Aktor wird durch die Steuerung bei Betätigung des Tasters angesteuert und stößt den Tasterkörper an bzw. versetzt ihn in Schwingung. Nach der Auslösung kann der Tasterkörper, der schwingfähig aufgehängt ist, ausschwingen (freie Schwingung).Of Furthermore, it is preferred that the probe body, in particular for mounting in the motor vehicle, held in a carrier is, which is mountable in the motor vehicle. This carrier hangs the stylus body parallel in one direction to one / the actuating surface, in particular parallel to the swivel axis of the button, swiveled up. With others Words is the actuating surface in this direction able to oscillate, d. H. she can go that way and that swinging and preferably only in this direction. Further points the operating element preferably has an actuator in which it is located For example, to act on a solenoid or the like can. This actuator is controlled by the control of the button and pushes the button body or puts him in vibration. After the release can the button body, suspended swinging is, swing out (free vibration).

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung, die einzeln oder in Kombination mit einem oder mehreren der oben genannten Aspekte zum Einsatz kommen können, sind aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform ersichtlich, die unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen erfolgt, in denen:Further advantageous embodiments, advantages and features of the present Invention, used alone or in combination with one or more of above-mentioned aspects are used from the following description of a preferred embodiment with reference to the accompanying drawings carried out in which:

1 eine perspektivische Ansicht eines Tasterkörpers mit daran befestigter Piezofolie gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; 1 shows a perspective view of a probe body with piezo film attached thereto according to the present invention;

2 eine perspektivische Ansicht des Trägerkörpers mit der daran befestigten Piezofolie aus 1 gehalten in einem Träger zeigt; und 2 a perspective view of the carrier body with the piezo film attached thereto 1 kept in a carrier shows; and

3 einen Querschnitt, mittig durch den mittleren Taster des Tasterkörpers aus 1, perspektivisch darstellt. 3 a cross section, centered by the middle button of the probe body 1 , represents in perspective.

1 zeigt einen Tasterkörper, bei dem es sich um ein Spritz-Gruß-Teil aus ABS oder ABSPC handelt. Der Tasterkörper umfasst in der dargestellten Ausführungsform drei unabhängig voneinander betätigbare Taster 11, 12 und 13. Die Taster 11, 12, 13 sind jeweils identisch ausgestaltet, so dass die folgende Beschreibung lediglich in Bezug auf den Taster 11 erfolgt. Die anderen Taster weisen jedoch die gleichen Elemente in der gleichen Ausgestaltung auf. 1 shows a button body, which is a splash-greeting part of ABS or ABSPC. The probe body comprises in the illustrated embodiment, three independently operable button 11 . 12 and 13 , The buttons 11 . 12 . 13 are each configured identically, so that the following description is only in relation to the button 11 he follows. However, the other buttons have the same elements in the same configuration.

Der Taster 11 weist eine Betätigungsfläche 14 auf. Die Betätigungsfläche 14 ist die Fläche, auf die ein Bediener, beispielsweise mit seinem Finger, einen Druck (Betätigungskraft) aufbringt, um den später erläuterten Schaltvorgang auszulösen. Bei der dargestellten Ausführungsform weist der Taster 11 etwa mittig in der Betätigungsfläche 14 eine durchgängige Aussparung (Durchleuchtungsöffnung) auf. In oder über dieser Aussparung 15 ist ein Element 16 vorgesehen, das beispielsweise aus einem lichtdurchlässigen und insbesondere einem transluzentem Material gebildet ist, das auf einer Sichtseite mit einer lichtundurchlässigen Beschichtung versehen ist, wobei eine Symbolik ausgespart bleibt. Diese Symbolik ist durch eine nicht sichtbare LED, die in vorzugsweise wenigstens 10 mm Abstand von der Symbolik unmittelbar unterhalb der Symbolik angeordnet ist, durchleuchtbar. Dabei können mehrere LEDs vorhanden sein, wobei die einen der Suchbeleuchtung, und die anderen der Funktionsbeleuchtung dienen (z. B. in unterschiedlichen Helligkeiten und/oder unterschiedlichen Färbungen). Dabei ist die Suchbeleuchtung bei eingeschaltetem Abblendlicht oder automatisch bei Dämmerung dauerhaft. Die Funktionsbeleuchtung hingegen wird nur zugeschaltet, wenn die dem Taster 11 zugeordnete Funktion aktiviert ist.The button 11 has an actuating surface 14 on. The actuating surface 14 is the area on an operator, for example, with his finger, a pressure (operating force) applies to trigger the switching operation explained later. In the illustrated embodiment, the button 11 approximately in the center of the actuating surface 14 a continuous recess (fluoroscopy opening) on. In or above this recess 15 is an element 16 provided, which is formed for example of a translucent material and in particular a translucent material, which is provided on a visible side with an opaque coating, with a symbolism left out. This symbolism is transilluminable by a non-visible LED, which is preferably located at least 10 mm away from the symbolism immediately below the symbolism. In this case, a plurality of LEDs may be present, one of the search lighting, and the other serve the functional lighting (eg, in different brightnesses and / or different colors). The search lighting is permanent when the dipped beam is on or automatically at dusk. The function lighting, on the other hand, is only activated when the button is pressed 11 assigned function is activated.

Der Taster 11 ist über ein Festköpergelenk bzw. Filmscharnier 17 einstückiger Bestandteil des Tasterkörpers 10, und über dieses Festkörpergelenk 17 mit dem Tasterkörper 10 verbunden. Der Taster 11 ist um eine durch das Festkörpergelenk 17 gebildete Schwenkachse S verschwenkbar.The button 11 is about a Festköpergelenk or film hinge 17 integral part of the probe body 10 , and about this solid-state joint 17 with the button body 10 connected. The button 11 is one through the solid-state joint 17 formed pivot axis S pivotable.

Auf der der Anbindung an dem Tasterkörper 10 und damit der Schwenkachse S und dem Festkörpergelenk 17 abgewandten Seite 18 des Tasters 11, ist ein sich senkrecht von der Betätigungsfläche 14 wegerstreckender Schenkel 19 vorgesehen. Dieser Schenkel 19 ist an seinem der Betätigungsfläche 14 abgewandten Ende mit zwei beabstandeten Rasthaken 20 versehen, die einstückiger Bestandteil des Schenkels 19 sind, welcher wiederum einstückiger Bestandteil des Tasters 11 ist. Die Rasthaken 20 weisen, dem Schenkel 19 zugewandt, je eine Verriegelungsfläche 21 auf. Diese verläuft im Wesentlichen parallel zur Schwenkachse S. Diese Verriegelungsfläche 21 ist jeweils einer Anschlagsfläche 22, die einen Anschlag bildet, zugewandt, wobei diese Anschlagsfläche 22 durch die Stirnfläche des Endes des Schenkels 19, an dem die Rasthaken 20 angeformt sind, gebildet wird. Der Abstand zwischen den jeweiligen Verriegelungsflächen 21 und Anschlagsflächen 22 definiert den Bewegungsweg B des Tasters 11.On the connection to the button body 10 and thus the pivot axis S and the solid-state joint 17 opposite side 18 of the button 11 , is a perpendicular to the actuating surface 14 wegerstreckender leg 19 intended. This thigh 19 is at his the actuating surface 14 opposite end with two spaced latching hooks 20 provided, the integral part of the thigh 19 are, which in turn are integral part of the button 11 is. The locking hooks 20 wise, the thigh 19 facing, depending on a locking surface 21 on. This runs essentially parallel to the pivot axis S. This locking surface 21 is each a stop surface 22 , which forms a stop, facing, with this stop surface 22 through the end face of the end of the thigh 19 to which the latching hook 20 are formed, is formed. The distance between the respective locking surfaces 21 and stop surfaces 22 defines the movement path B of the button 11 ,

Zwischen den zwei Verrasteinrichtungen 20 ist eine längliche, annähernd ovale, durchgängige Aussparung 23 in dem Schenkel 19 vorgesehen. Diese Aussparung 23 bildet einen die Aussparung überspannenden federnden Brückenabschnitt 24. Dieser federnde Brückenabschnitt 24 bildet ein Federelement, das den Taster 11 im Uhrzeigersinn um die Schwenkachse S beaufschlagt und damit in seine Ruheposition. Das Federelement liegt im montierten Zustand an einem entsprechenden Widerlager des Trägers 40 (siehe 2) an, wenn die Verriegelungsflächen 21 in entsprechende Aussparungen des Trägers 40 verrastet sind und diese hintergreifen. Die Anschlagsflächen 22 stoßen bei Betätigung des Tasters 11, und einer damit verbundenen Kompression des Federelements 24, in einer Endposition an einem Gegenanschlag (nicht dargestellt) des Trägers 40 an, um die Schwenkbewegung gegen den Uhrzeigersinn um die Schwenkachse S des Tasters 11 zu begrenzen. Wird der Taster in einer Anschlagsposition der Anschlagsfläche 22 losgelassen, so wird er automatisch durch das Federelement 24 entgegen der Schwenkachse S in seine Ruheposition zurückverschwenkt.Between the two Verrasteinrichtungen 20 is an elongated, approximately oval, continuous recess 23 in the thigh 19 intended. This recess 23 forms a resilient bridge section spanning the recess 24 , This resilient bridge section 24 forms a spring element that the button 11 clockwise about the pivot axis S acted upon and thus in its rest position. The spring element is in the assembled state at a corresponding abutment of the carrier 40 (please refer 2 ) when the locking surfaces 21 in corresponding recesses of the carrier 40 are locked and this behind. The stop surfaces 22 when pressing the button 11 , and associated compression of the spring element 24 , in an end position on a counter-stop (not shown) of the carrier 40 to the pivotal movement counterclockwise about the pivot axis S of the button 11 to limit. If the button is in a stop position of the stop surface 22 it is automatically released by the spring element 24 pivoted back to its rest position against the pivot axis S.

Des Weiteren ist an der der Betätigungsfläche 14 abgewandten Seite des Tasters 11 ein Übertragungsglied 25 vorgesehen, das integraler, einstückiger Bestandteil des Tasters 11 ist. Das Übertragungsglied 25 setzt sich aus einem senkrecht zu der Betätigungsfläche 14 um eine Achse parallel zur Schwenkachse S federnden Hebelarm 26 und einem damit verbundenen senkrecht zum Hebelarm 26 verlaufenden Stößel 27, der bei der dargestellten Ausführungsform einstückiger Bestandteil des Hebelarms 26 ist, zusammen. Der Stößel ist dabei ein zylinderförmiger Zapfen. Durch die Anbindung des Stößels 27 über den federnden Hebelarm 26 ist der Stößel 27 in seiner Längsrichtung L federnd aufgehängt und wird ggf. durch die Federkraft des Hebelarms 26 in Richtung der piezoelektrischen Schaltfläche 32 gedrückt.Furthermore, at the actuating surface 14 opposite side of the button 11 a transmission link 25 provided, the integral, integral part of the button 11 is. The transmission link 25 is made up of a perpendicular to the actuating surface 14 about a axis parallel to the pivot axis S resilient lever arm 26 and an associated perpendicular to the lever arm 26 running ram 27 , which in the illustrated embodiment integral part of the lever arm 26 is, together. The plunger is a cylindrical pin. By the connection of the ram 27 over the springy lever arm 26 is the pestle 27 suspended in its longitudinal direction L resilient and is possibly by the spring force of the lever arm 26 in the direction of the piezoelectric button 32 pressed.

Das in 1 dargestellte Bedienelement umfasst ferner ein piezoelektrisches Schaltelement 30. Bei dem piezoelektrischen Schaltelement 30 handelt es sich um eine sogenannte Piezofolie, wie sie aus den eingangs genannten Offenlegungsschriften bekannt ist. Das piezoelektrische Schaltelement 30 umfasst eine ebene Trägerfolie 31 und die erwähnte piezoelektrische Schaltfläche 32, wobei jedem Taster 11, 12 und 13 eine piezoelektrische Schaltfläche 32 zugeordnet ist. Die piezoelektrischen Schaltflächen 32 sind entsprechend über Grafitleiterbahnen 33 elektrisch kontaktiert und mit einer nicht dargestellten Steuerung verbunden. Dabei sind die piezoelektrischen Schaltflächen 32 durch Aufbringen eines Piezolackes in einem Siebdruckverfahren auf der ebenen Trägerfolie 31 aufgebracht. Bei der Trägerfolie handelt es sich in der dargestellten Ausführungsform um eine PETP-Folie.This in 1 shown control element further comprises a piezoelectric switching element 30 , In the piezoelectric switching element 30 it is a so-called piezo film, as it is known from the aforementioned publications. The piezoelectric switching element 30 includes a flat carrier foil 31 and the mentioned piezoelectric button 32 , with each button 11 . 12 and 13 a piezoelectric button 32 assigned. The piezoelectric buttons 32 are accordingly via grafitleiterbahnen 33 electrically contacted and connected to a controller, not shown. Here are the piezoelectric buttons 32 by applying a piezolack in a screen printing process on the flat carrier film 31 applied. The carrier film is a PETP film in the illustrated embodiment.

Das piezoelektrische Schaltelement 30 wird beim Herstellen des Tasterkörpers in einem Spritz-Gieß-Verfahren mit eingespritzt. Jeweils diametral gegenüberliegend zu der piezoelektrischen Schaltfläche 32 sind zwei Halteteile 34 vorgesehen, die einstückig mit dem Tasterkörper 10 ausgebildet sind. Diese Halteteile 34 durchdringen die ebene Trägerfolie 31 vollständig. Dadurch wird die ebene Trägerfolie 31, und damit das piezoelektrische Schaltelement 30 in einer Richtung senkrecht zu den Halteelementen 34, und damit in einer Richtung in der Ebene der Trägerfolie 31, formschlüssig gehalten.The piezoelectric switching element 30 is injected during manufacture of the probe body in an injection-molding process. In each case diametrically opposite to the piezoelectric button 32 are two holding parts 34 provided, which is integral with the stylus body 10 are formed. These holding parts 34 penetrate the flat carrier foil 31 Completely. This will make the flat carrier film 31 , and thus the piezoelectric switching element 30 in a direction perpendicular to the holding elements 34 , and thus in a direction in the plane of the carrier film 31 , held in a form-fitting manner.

Darüber hinaus sind, jeweils ebenfalls diametral in Bezug auf die piezoelektrische Schaltfläche 32 angeordnet, zwei weitere Halteteile 35 vorgesehen. Diese setzen sich jeweils aus die Folie durchdringenden Zapfen 36 und einer die Zapfen, auf der dem Stößel 27 zugewandten Seite der Trägerfolie 31, verbindenden Stegen 37 zusammen. Die Zapfen 36, die die Trägerfolie 31 durchdringen, halten das piezoelektrische Schaltelement, gleichermaßen wie die Halteteile 34, in einer Richtung in der Ebene der Trägerfolie 31 formschlüssig. Sie sind gleichfalls einstückig mit dem Tasterkörper 10 ausgeformt.In addition, each are also diametrically opposed to the piezoelectric button 32 arranged, two more holding parts 35 intended. These are each made of the film penetrating pins 36 and one of the cones, on the pestle 27 facing side of the carrier film 31 connecting webs 37 together. The cones 36 that the carrier film 31 penetrate, hold the piezoelectric switching element, as well as the holding parts 34 in a direction in the plane of the carrier film 31 form-fitting. They are also integral with the stylus body 10 formed.

Die Trägerfolie 31 liegt im Wesentlichen vollflächig auf einer Träger- bzw. Stützfläche 38 des Tasterkörpers 10 auf. In dieser Trägerfläche 38 sind jeweils Aussparungen 28 vorgesehen, die im Wesentlichen, wenigstens in dem Bereich in dem die piezoelektrischen Schaltflächen 32 angeordnet sind, angeordnet sind. D. h. die ebene Trägerfolie 31 ist in den Bereichen, in denen die piezoelektrischen Schaltflächen 32 vorgesehen sind, in Richtung der Betätigungsrichtung des Stößels 21 auf die piezoelektrische Schaltfläche 32 nicht gestützt. Jedoch ist die Trägerfolie in den Bereichen nahe der Aussparung, d. h. um die piezoelektrische Schaltfläche 32 herum, in ihrer Ebene formschlüssig durch die Halteteile 34 und 35 gehalten.The carrier foil 31 lies substantially on the entire surface on a support or support surface 38 of the probe body 10 on. In this carrier surface 38 are each recesses 28 provided, in essence, at least in the area in which the piezoelectric buttons 32 are arranged arranged. Ie. the flat carrier foil 31 is in the areas where the piezoelectric buttons 32 are provided, in the direction of the actuating direction of the plunger 21 on the piezoelectric button 32 not supported. However, the carrier foil is in the areas near the recess, ie, around the piezoelectric button 32 around, in its plane form fit through the holding parts 34 and 35 held.

Darüber hinaus ist mittig in der piezoelektrischen Schaltfläche 32 eine Aussparung in dem piezoelektrischen Schaltelement vorgesehen, die vollständig durch das piezoelektrische Schaltelement 32 verläuft. Wie es insbesondere aus 3 aber auch aus 2 ersichtlich ist, durchdringt der Stößel 21 das piezoelektrische Schaltelement 30 vollständig und bildet auf der der Trägerfläche 38 des Tasterkörpers 10 zugewandten Seite der Trägerfolie 31 einen Pilzkopf 41 aus. Auf der Seite des piezoelektrischen Schaltelements 32 ist eine Schulter 39 gebildet, wodurch das piezoelektrische Schaltelement 30 zwischen der Schulter 39 und dem Pilzkopf 41 „eingeklemmt” wird. D. h. hier erfolgt ein Formschluss wenigstens in einer Richtung senkrecht zu der Ebene des piezoelektrischen Schaltelements 30 in beiden Richtungen, vorzugsweise aber auch in einer Richtung in der Ebene des piezoelektrischen Schaltelements 30. Dadurch ist das piezoelektrische Schaltelement 32 sowohl in seiner Ebene als auch in einer Richtung senkrecht dazu exakt und optimal zu dem Stößel 27 und damit dem Übertragungsglied des Tasters 11 positioniert. Es existiert kein Spiel zwischen dem Stößel 27 und der piezoelektrischen Schaltfläche 32, da eine feste Verbindung in einer Richtung senkrecht dazu besteht.In addition, it is centered in the piezoelectric button 32 a recess is provided in the piezoelectric switching element completely through the piezoelectric switching element 32 runs. As it especially looks like 3 but also out 2 can be seen, penetrates the plunger 21 the piezoelectric switching element 30 complete and forms on the support surface 38 of the probe body 10 facing side of the carrier film 31 a mushroom head 41 out. On the side of the piezoelectric switching element 32 is a shoulder 39 formed, whereby the piezoelectric switching element 30 between the shoulder 39 and the mushroom head 41 "Pinched" is. Ie. Here, a positive connection takes place at least in a direction perpendicular to the plane of the piezoelectric switching element 30 in both directions, but preferably also in one direction in the plane of the piezoelectric switching element 30 , As a result, the piezoelectric switching element 32 both in its plane and in a direction perpendicular to it exactly and optimally to the plunger 27 and thus the transfer element of the button 11 positioned. There is no game between the pestle 27 and the piezoelectric button 32 because there is a fixed connection in a direction perpendicular thereto.

Der in 1 dargestellte Verbund aus Tasterköper 10 und piezoelektrischem Schaltelement 30 wird in einem Träger 40 (2) aufgenommen. Der Träger 40 weist vier Festköpergelenke 42 auf, die entsprechende Schwenkachsen S1–S4 definieren. Der Träger 40 ist über Montagevorbereitungen 44 in dem Kraftfahrzeug befestigbar. Ferner ist ein Aktor 43, beispielsweise in Form eines Hubmagneten, vorgesehen, der für eine haptische Rückmeldung bei Betätigung eines Tasters 11, 12, 13 sorgt. Dieser Aktor 43 besteht beispielsweise aus einem Hubmagneten aus zwei Elementen, wobei ein Element ortsfest zum Kraftfahrzeug angeordnet ist, und das andere Element direkt oder indirekt auf die Betätigungsflächen 14 wirkt. Bei einer Auslösung des Aktors 43 durch die Steuerung, was bei einer Betätigung eines der Taster 11–13 erfolgt, wird die Betätigungsfläche bzw. werden bei der dargestellten Ausführungsform sämtliche Betätigungsflächen 14 durch den Aktor 43 ausgelöst indem das ortsfeste Element das auf die Betätigungsfläche 14 wirkende Element anzieht. Danach wird die Schwingung freigegeben und die Betätigungsfläche 14 kann durch die schwingende Aufhängung in dem Träger 40 nach Art einer Wippe in der Richtung SW ausschwingen (freie Schwingung).The in 1 illustrated composite of stylus twill 10 and piezoelectric switching element 30 is in a carrier 40 ( 2 ). The carrier 40 has four festive joints 42 on, the corresponding pivot axes S1-S4 define. The carrier 40 is about assembly preparations 44 fastened in the motor vehicle. Further, an actuator 43 , For example in the form of a solenoid, provided for a haptic feedback upon actuation of a button 11 . 12 . 13 provides. This actor 43 For example, consists of a solenoid of two elements, one element is arranged stationary to the motor vehicle, and the other element directly or indirectly on the actuating surfaces 14 acts. At a triggering of the actuator 43 through the control, which when pressing one of the buttons 11 - 13 takes place, the actuating surface or be in the illustrated embodiment, all actuating surfaces 14 through the actor 43 triggered by the stationary element that on the actuating surface 14 attracts active element. Thereafter, the vibration is released and the actuating surface 14 Can by the swinging suspension in the carrier 40 swing out in the direction SW in the manner of a seesaw (free oscillation).

Der Aktor 43 ist entsprechend über Leitungen 45 an die Steuerung angebunden.The actor 43 is correspondingly over lines 45 connected to the controller.

Die Festkörpergelenke 42 des Trägers 40 sind dabei derart ausgelegt (Widersteifigkeit), dass zusammen mit der Geometrie und der bewegten Masse des Tasterkörpers eine bestimmte Eigenfrequenz für die Schwingung erzielt wird, die vorzugsweise in einem Bereich von ca. 120 Hz liegen sollte, insbesondere zwischen 100 und 140 Hz.The solid joints 42 of the carrier 40 are designed in such a way (resistance) that together with the geometry and the moving mass of the probe body a certain natural frequency for the vibration is achieved, which should preferably be in a range of about 120 Hz, in particular between 100 and 140 Hz.

Im Folgenden wird kurz die Funktion bei Betätigung eines der Taster 11–13 erläutert. Wird eine Betätigungskraft auf die Betätigungsfläche 14 ausgeübt, verschwenkt der Taster 11 um die Schwenkachse S gegen den Uhrzeigersinn. Dadurch wird der Stößel 27 gegen die piezoelektrische Schaltfläche 32 gedrückt. Da die piezoelektrische Schaltfläche in dieser Richtung nicht durch ein Widerlager bzw. die Trägerfläche 38 unterstützt ist, wird die Trägerfolie 31 in diesem Bereich gewölbt und dabei gedehnt. Damit die Folie beim Dehnen nicht nachrutschen kann, ist sie durch die Halteteile 34 und 35 randseitig der piezoelektrischen Schaltfläche 32 festgehalten. Durch diese Dehnung erfolgt ein lateraler Verformungsweg der piezoelektrischen Schaltfläche 32. Durch diese laterale Verformung wird eine Spannung induziert, die die Steuerung als elektrisches Signal erkennt, und ab einer bestimmten Signalhöhe auf einen Schaltvorgang schließt. Daraufhin führt die Steuerung die entsprechende Funktion aus bzw. steuert die entsprechende elektrische Einrichtung, der der Taster 11 zugeordnet ist, an und führt die gewünschte Funktion aus (beispielsweise Einschalten der Heckscheibenheizung). Wird auf einen Schaltvorgang geschlossen, wird der Aktor 43 betätigt, d. h. das freie Element an das ortsfeste Element angezogen und die Betätigungsfläche 14 bzw. alle Betätigungsflächen 14 der Taster 11–13 in Richtung parallel zur Schwenkachse S (der Richtung SW in 2) in Schwingung versetzt. Danach wird das freie Element freigegeben und die Betätigungsfläche 14 kann aufgehängt in dem Träger 40 in Richtung SW frei ausschwingen.The following briefly describes the function when one of the buttons is pressed 11 - 13 explained. Is an actuating force on the actuating surface 14 exercised, the button pivots 11 about the pivot axis S counterclockwise. This will cause the plunger 27 against the piezoelectric button 32 pressed. Since the piezoelectric button in this direction not by an abutment or the support surface 38 is supported, the backing film 31 arched and stretched in this area. So that the film can not slip when stretching, it is through the holding parts 34 and 35 at the edge of the piezoelectric button 32 recorded. This stretching results in a lateral deformation path of the piezoelectric button 32 , This lateral deformation induces a voltage which the control recognizes as an electrical signal and, at a certain signal level, a switching operation closes. Then the controller executes the corresponding function or controls the corresponding electrical device, the button 11 is assigned, and performs the desired function (for example, switching on the rear window heater). If a switch operation is closed, the actuator becomes 43 operated, ie the free element attracted to the stationary element and the actuating surface 14 or all actuating surfaces 14 the button 11 - 13 in the direction parallel to the pivot axis S (the direction SW in 2 ) vibrated. Thereafter, the free element is released and the actuating surface 14 Can be hung in the carrier 40 swerve freely in the direction of SW.

Es versteht sich, dass das piezoelektrische Schaltelement 30 und insbesondere die Trägerfolie 31 zusätzlich zu der formschlüssigen Verbindung mit dem Tasterkörper 10 auf die Trägerfläche 38 aufgeklebt (d. h. kraftschlüssig) oder durch Schweißen formschlüssig mit der Trägerfläche 38 verbunden sein kann.It is understood that the piezoelectric switching element 30 and in particular the carrier film 31 in addition to the positive connection with the probe body 10 on the support surface 38 glued (ie non-positively) or by welding form-fitting with the support surface 38 can be connected.

Darüber hinaus versteht sich, dass der Trägerkörper 10 in einem Spritz-Gieß-Werkzeug vorzugsweise einstückig ausgebildet wird, und der Formschluss mit der Trägerfolie 31, und damit dem piezoelektrischen Schaltelement 30, in dem Spritz-Gieß-Werkzeug erfolgt. Es versteht sich jedoch auch, dass diese formschlüssigen Halteteile später mit dem Trägerkörper 10 verbunden werden könnten. Gleiches gilt auch für die Taster und/oder die Übertragungsglieder. Darüber hinaus können auch andere Aktoren als Hubmagneten eingesetzt werden. Ferner versteht sich, dass der Tasterkörper nur einen oder zwei bzw. mehr als drei Taster aufweisen kann. Es ist daher klar, dass die vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsform nur ein Beispiel zum Ausführen der vorliegenden Erfindung darstellt, jedoch Merkmale dieser besonderen Ausführungsform allein stehend oder in Kombination mit anderen dargestellten Ausführungsmerkmalen, wie sie beispielweise in der Zusammenfassung der Erfindung erläutert wurden, umgesetzt werden können.In addition, it is understood that the carrier body 10 is preferably integrally formed in an injection-molding tool, and the positive connection with the carrier film 31 , and thus the piezoelectric switching element 30 , in which injection molding tool takes place. However, it is also understood that these positive holding parts later with the carrier body 10 could be connected. The same applies to the buttons and / or the transmission links. In addition, other actuators can be used as solenoids. Furthermore, it is understood that the probe body can have only one or two or more than three buttons. It is therefore to be understood that the preferred embodiment described above is only one example of practicing the present invention, however, features of this particular embodiment may be practiced alone or in combination with other illustrated embodiment features, such as those discussed in the Summary of the Invention ,

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- US 5442150 A [0002]
- EP 0576400 A1 [0003]
- DE 10359297 A1 [0003]

Claims

Operating element for an electrical device in a motor vehicle, comprising a piezoelectric switching element ( 30 ) with a piezoelectric button ( 32 ); and a stylus body ( 10 ), which includes at least one operator-operable button ( 11 . 12 . 13 ) for operating the electrical device with a transmission element ( 25 ) for actuating the piezoelectric button ( 32 ), wherein the piezoelectric switching element ( 30 ) on the stylus body ( 10 ) is attached; characterized in that the piezoelectric switching element ( 30 ) a flat carrier foil ( 31 ) comprising the piezoelectric button ( 32 ) wearing; and that the piezoelectric switching element ( 30 ) positively with the probe body ( 10 ) and / or the transmission element ( 25 ) connected is.

Operating element according to claim 1, characterized in that the positive connection with the probe body ( 10 ) via at least one holding part ( 34 . 35 ) achieved with the probe body ( 10 ), in particular in one piece with the probe body ( 10 ) is trained.

Operating element according to claim 2, characterized in that the holding part at least partially surrounds the piezoelectric button or a plurality of holding parts ( 34 . 35 ) around the circumference of the piezoelectric button ( 32 ) are arranged.

Operating element according to one of the preceding claims, characterized in that the piezoelectric switching element ( 30 ) in a plane lying in the plane of the piezoelectric switching element and / or a direction perpendicular thereto positively to the probe body ( 10 ) and / or the transmission element ( 25 ) connected is.

Operating element according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission element ( 25 ) and the piezoelectric button ( 32 ) are attached to each other.

Operating element according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission element ( 25 ) the piezoelectric switching element ( 30 ) in the area of the piezoelectric button ( 32 penetrates and at least on both sides substantially perpendicular to the plane of the piezoelectric switching element ( 30 ) holds positively.

Operating element according to Claim 6, characterized in that the transmission element ( 25 ) on the button ( 11 . 12 . 13 ) facing away from the piezoelectric switching element a mushroom head ( 41 ) and on the button ( 11 . 12 . 13 ) facing side of the piezoelectric switching element a shoulder ( 39 ) having.

Operating element according to Claim 6 or 7, characterized in that the transmission element ( 25 ) the piezoelectric button ( 32 ) penetrates the center.

Operating element according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the transmission element ( 25 ) and the piezoelectric button ( 32 ) are pressed together.

Operating element according to claim 9, characterized in that the button ( 11 . 12 . 13 ) via a film hinge ( 17 ) pivotable about a pivot axis (S), integral with the probe body ( 10 ) is formed and on one of the pivot axis (S) opposite side against the actuating direction can be locked in such a way that the transmission member ( 25 ) biased on the piezoelectric button ( 32 ) presses.

Operating element according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission element ( 25 ) perpendicular to the piezoelectric button ( 32 ) is designed resiliently.

Operating element according to one of the preceding claims, characterized in that the flat carrier film ( 31 ) of the piezoelectric switching element ( 30 ) perpendicular to the actuating surface of the button ( 11 . 12 . 13 ) is arranged.

Operating element according to claim 12, characterized in that the transmission element ( 25 ) a, preferably resilient, lever arm ( 26 ), which corresponds to the actuating surface ( 14 ) opposite side of the button ( 11 . 12 . 13 ) is integrally formed, and one on the piezoelectric button ( 32 ) acting in one piece with the lever arm ( 26 ) trained ram ( 27 ) having.

Operating element according to one of the preceding claims, characterized in that the probe body ( 10 ) in one the piezoelectric button ( 32 ) comprehensive area a recess ( 28 ) and the carrier film ( 31 ) outside this area at least partially by the Tasterköper ( 10 ) is supported.

Operating element according to one of the preceding claims, characterized in that the button ( 11 . 12 . 13 ) on its one actuating surface ( 14 ) facing away from an integrally formed spring element ( 24 ), which the button ( 11 . 12 . 13 ) acted against the actuation direction.

Operating element according to one of the preceding claims, characterized in that the Button ( 11 . 12 . 13 ) at least one stop ( 22 ) and at least one locking ( 20 ) acting in opposite directions and spaced to define the actuation path (B).

Operating element according to one of the preceding claims, characterized in that the button body ( 10 ) in a carrier ( 40 ) is mounted, which is mountable in the motor vehicle and the probe body ( 10 ) in one direction (SW) parallel to an actuating surface ( 14 ), in particular parallel to the pivot axis of the probe, vibrationally suspended, and that an actuator ( 43 ) is provided, which when pressing the button ( 11 . 12 . 13 ) triggers the vibration.