DE102008049039B4 - Bedienelement für ein Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zur Erzeugung einer Rast - Google Patents

Abstract

Bedienelement für ein Kraftfahrzeug, aufweisend ein mit einer Rastkontur versehenes Formteil, einen drehbaren Bedienknopf und ein Rastfederpaket (1), wobei das Rastfederpaket (1) ein erstes, an der Rastkontur anliegendes Federelement (2) aus einer Grundplatte (4) und daran ausgebildeten Federarmen (5, 6) zur Erzeugung einer Rast für den Bedienknopf und ein zweites, an der Rastkontur anliegendes Federelement (3) aufweist, wobei das erste Federelement zur Aufnahme des zweiten Federelementes (3) dient und das zweite Federelement (3) mit Spiel gegenüber dem ersten Federelement (1) zur Erzeugung einer akustischen Rückmeldung durch die Rastkontur gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Federelement (1, 2) aus Federstahl hergestellt sind.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Bedienelement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• In Kraftfahrzeugen werden häufig Bedienelemente eingesetzt, die eine Rast aufweisen, das heißt, das Bedienelement besitzt vorgegebene Dreh- oder Verschiebestellungen. Durch die am Bedienknopf des Bedienelementes befindliche Rast erfährt der Bediener eine haptische Rückmeldung über die einzustellende Steuergröße. Je nach eingestellter Rast kann dem Bediener somit das Gefühl vermittelt werden, dass eine Rastposition erreicht ist, wobei dem Bediener das Justieren einer Steuergröße erleichtert wird. Besitzt ein Gebläse beispielsweise über die Null-Stellung hinaus drei Rastpositionen, so kann mittels eines Einrastens eine Stufe des Gebläses ausgewählt werden. Wird hingegen das Bedienelement zur Einstellung einer Lautstärke für ein Radio verwendet, so kann mittels einer Vielzahl von Rastpunkten das Justieren der Lautstärke für den Bediener erleichtert werden. Aus der US 3 975 601 A ist beispielsweise ein Bedienelement bekannt, bei dem ein zweites Federelement vorgesehen ist, um auf mechanischem Wege eine Pulsfolge bei Drehung des Bedienelements zu erreichen. Das Spiel der zweiten Feder ist vorgesehen, um deren Verschiebung in Umfangrichtung zu gewährleisten, so dass diese je nach Drehrichtung entgegen gesetzte Endstellungen erreicht, denen jeweils unterschiedliche Kontaktstellen für die Pulserzeugung zugeordnet sind. Die DE 10 2006 052 589 B3 offenbart eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Rast in einem Bedienelement für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einem Federelement, einem mit einer Rastkontur versehenen ersten Bedienelementteil und einem zweiten Bedienelementteil. Die DE 103 23 544 A1 beschreibt eine Rasteinrichtung für ein dreheinstellbares, elektrisches Bauelement mit einer Blattfeder, die unter Federkraft gegen eine Rastkontur anliegt.
• Neben der haptischen Rückmeldung erfährt der Bediener zumeist auch eine akustische Rückmeldung, was die Bedienung zusätzlich erleichtert. Neben der einfachen Rast sind Bedienelemente bekannt, die ein zusätzliches Rastgeräusch erzeugen und somit die Haptik wie auch das akustische Empfinden des Bedieners beeinflussen.
• Für das Auffinden fester Rastpositionen ist aus der DE 195 05 737 C1 ein Schaltelement bekannt, das über mehrere Rastpositionen verfügt. Zum definierten Einstellen der Drehwinkel des Schaltelementes sind am Innenboden des Gehäusegrundkörpers zwei Bügelfedern eingespannt. Diese weisen zum Zusammenwirken mit einer Rastscheibe Auswölbungen auf. Die Rastscheibe besitzt an ihrem Umfang jeder Bügelfeder zugeordnet jeweils zwei entsprechende Rastkerben für die Drehwinkel. Weiterhin weist die Rastscheibe an ihrer Umfangsfläche jeweils für jede Bügelfeder eine Auflageschräge auf, die beim Drehen der Schaltnocke entgegen dem Uhrzeigersinn für ein Rückstell-Drehmoment zur selbsttätigen Rückstellung der Schaltnocke in die Grundstellung sorgt. Durch die Anordnung zweier diametral im Gehäuse angeordneter Bügelfedern sind die unterschiedlichen Drehwinkel im Schaltelement anwählbar.
• Eine weitere Einrichtung zur Erzeugung einer Rast in einem Bedienelement für ein Kraftfahrzeug mit einem überlagerten zusätzlichen Rastgeräusch oder Klicken ist aus der DE 10 2006 026 610 A1 bekannt geworden. Die Einrichtung besteht aus einem mit Rastmulden versehenen, zylindrischen Formteil, wobei das Formteil mit einem Bedienknopf des Bedienelementes verbunden ist, so dass ein Drehen des Formteils mit dem Bedienknopf möglich ist, mindestens zwei Bügelfedern, die tangential am Formteil anliegen und eine Erhebung aufweisen, die formschlüssig in den Rastmulden des Formteils anliegt. Hierbei ist eine Bügelfeder fest und eine Bügelfeder mit Spiel, das heißt lose, im Bedienelement gehalten. Durch die mit Spiel im Bedienelement gehaltene Bügelfeder wird ein zusätzliches Klicken als Rastgeräusch erzeugt. Dieses zeitversetzte Klickgeräusch wird auch als Tresorklicken bezeichnet, da der Bediener das zeitverzögerte zusätzliche Klicken als Einrasten haptisch erfährt und akustisch wahrnimmt. Nachteilig hieran ist die aufwändige Montage der mehreren Bauelemente.
• Ausgehend vom Stand der Technik stellt sich die Erfindung die Aufgabe, ein Bedienelement zu entwickeln, das neben einer vorgebbaren Rastposition dem Bediener zusätzlich ein Rastgeräusch vermittelt und leicht einbaubar ist. Darüber hinaus soll das erfindungsgemäße Bedienelement mit möglichst geringen konstruktiven Mitteln und kostengünstig herstellbar sein. Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass das erste Federelement gleichzeitig zur Aufnahme des zweiten Federelementes dient. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung einer Vorrichtung zur Erzeugung einer Rast mit einem zweiten Federelement, das mit Spiel im ersten Federelement gehalten ist, ist nun die Möglichkeit einer sehr leichten Montage gegeben. Das Rastfederpaket, bestehend aus erstem Federelement und aufgenommenem zweiten Federelement kann außerhalb des Bedienelementes montiert werden und ist durch entsprechende Formgebungen am ersten Federelement sehr leicht in das Bedienelement einbaubar. Hierbei muss weder auf die Lage der Federelemente zum Formteil, noch auf die Lage der Federelemente zueinander geachtet werden, so dass ein Zusammenbau einfach und somit kostengünstig möglich ist.
• Besondere Ausführungsarten sind in den Ansprüchen 2 bis 7 enthalten.
• Ein weiterer Vorteil ergibt sich dann, wenn das erste Federelement mindestens zwei Erhebungen aufweist, die diametral am Formteil anliegen. Hierdurch wird ein genaues Zentrieren des Formteils zum Federelement realisierbar. Hierbei besteht das erste Federelement aus zwei Bügeln, die sich ausgehend von einer Grundplatte in Richtung des Formteils erstrecken.
• Durch das Halten des zweiten Federelementes mittels des ersten Federelementes ist eine Verringerung der Anzahl der benötigten Bauelemente möglich. Hierbei wird vorteilhafterweise das zweite Federelement mittels aus der Grundplatte herausgearbeiteten Winkeln im ersten Federelement gehalten. Das erste und zweite Federelement ist erfindungsgemäß aus Federstahl gefertigt. Die Aufnahme des zweiten Federelementes in den aus Federstahl bestehenden Winkeln des ersten Federelementes bringt den Vorteil mit sich, dass eine metallische akustische Rückmeldung für den Bediener hörbar ist. Hierdurch wird ein sehr viel deutlicheres Signal als beispielsweise in einer Kunststofflagerung für das zweite Federelement erzielbar.
• Ein weiterer Vorteil ergibt sich dann, wenn im ersten Federelement eine Lagerstelle für einen Bedienknopf vorgesehen ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Bedienknopf ein Drehknopf eines Bedienelementes in einem Kraftfahrzeug. Es ist erfindungsgemäß aber ebenfalls vorstellbar, das erfindungsgemäße Konzept bei einem Schiebesteller einzusetzen.
• Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:
• 1 die Draufsicht auf ein erfindungsgemäß ausgebildetes Rastfederpaket und
• 2 eine dreidimensionale Ansicht auf ein erfindungsgemäßes Rastfederpaket zum Einbau in ein Bedienteil eines Kraftfahrzeuges.
• In der 1 ist ein Rastfederpaket 1, bestehend aus einem ersten Federelement 2 und einem zweiten Federelement 3 in der Draufsicht wiedergegeben. Das erste Federelement 2 besteht aus einer Grundplatte 4, an die zwei Federarme 5, 6 angeformt sind. Die Federarme 5, 6 besitzen an ihren Endbereichen 7, 8 Erhebungen 9, 10, die von ihrer Form her komplementär mit der Rastkontur in einem nicht dargestellten Formteil sind. In der Grundplatte 4 ist weiterhin eine Öffnung vorgesehen, die als Lagerstelle für das Formteil und/oder den Bedienknopf, der hier ein Drehknopf ist, dient. Die Erhebungen 9, 10 sind diametral oberhalb der Öffnung angeordnet, wie dies durch die Symmetrielinien 12, 13 dargestellt ist.
• Aus der Grundplatte 4 sind Winkel 14, 15 herausgeformt, die zur Aufnahme des zweiten Federelementes 3 dienen. Das zweite Federelement 3 ist hierbei mit Spiel, das heißt lose, im Winkel 14, 15 der Grundplatte 4 aufgenommen.
• Das Spiel beträgt bevorzugt cirka 0,1 mm. Da die Grundplatte 4 und somit die Winkel 14, 15 aus Federstahl gefertigt sind, wird in Kombination mit dem zweiten Federelement und den Winkeln 14, 15 ein metallisches Klickgeräusch erzielt.
• In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erste Federelement 2 fest mit dem Bedienknopf oder Drehknopf verbunden und somit relativ zum fest stehenden Formteil bewegbar. Bei einer Bewegung des ersten Federelementes wird das zweite Federelement 3 automatisch mit bewegt. Durch die Erhebungen 9, 10 an den Federarmen 5, 6, die an der Rastkontur des Formteils anliegen, wird die Hauptfunktion der Rast ohne spürbares Spiel in der Ruheposition erzielt. Die zweite Feder 3 erzeugt durch die Rastkontur die metallische akustische Rückmeldung. Ein Vorteil hierbei ist die Unabhängigkeit der Haptik vom Geräusch durch das zweite Federelement 3, bei gleichzeitig prägnanter Haptik und hoher Spielfreiheit. Durch die radiale Spielarmut der Rast ist eine hohe Drehauswertungsgenauigkeit ermöglicht.
• In der 2 ist eine dreidimensionale Ansicht auf das Rastfederpaket 1 wiedergegeben. Deutlich zu erkennen ist die Öffnung in der Grundplatte 4, die als Lagerstelle für zum Beispiel den Bedienknopf dient. Bevorzugt wird das Rastfederpaket um eine fest stehende Rastkontur bewegt. Hierbei dienen die Ausnehmungen 16 sowie die Abkantungen 17 zur leichten Montage sowie zur Mitnahme des Federpaketes durch den Bedienknopf. Die Öffnung ist in Form einer Vertiefung 18 in die Grundplatte 4 eingebracht. Hierbei dient die Vertiefung 18 als Lagerpunkt 18, die beispielsweise mit einem Kunststoff, bevorzugt Polyoxymethylen oder Polyacetal (POM), zusammenwirkt, wobei der Kunststoff auch das Formteil mit Rastkontur darstellen kann.
• In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wirken die Erhebungen 9, 10 der Federarme 5, 6 mit einer Rastkontur mit bevorzugt 28 Rasten zusammen. Es sei hierbei aber darauf hingewiesen, dass in Bezug auf die Anzahl der Rasten im Formteil keine Einschränkungen notwendig sind, da das erfindungsgemäße Rastfederpaket ebenfalls bei mehr oder weniger als 28 Rasten einsetzbar ist.
• Wird nun das Rastfederpaket um eine Rastkontur eines Formteils herumbewegt, so wird mittels der Erhebungen 9, 10 an den Federarmen 5, 6 eine Rast erzeugt, die dem Bediener fest vorgegebene Stellungen oder Drehpositionen ermöglicht, beziehungsweise einstellen lässt. Ist das Bedienteil beispielsweise ein Bedienteil einer Klimaanlage in einem Kraftfahrzeug, so ist es erfindungsgemäß vorstellbar, die Temperatureinstellung mittels des Rastfederpaketes in festen Temperaturschritten, von beispielsweise 0,5 Grad Celsius vorzugeben. Jede Rastkontur, das heißt Rastpunkt, entspricht dann einem Temperatursprung von 0,5 Grad Celsius. Werden durch die Erhebungen 9, 10 die festen Rastpositionen vorgegeben, so wird mittels des zweiten Federelementes 3 ein Klickgeräusch erzeugt. Das Klickgeräusch folgt dem eigentlichen Einrasten minimal zeitverzögert, so dass eine eindeutige Zuordnung zwischen haptischer Erkennung des Einrastens und dem Klickgeräusch wahrnehmbar ist. Dem Bediener stehen somit zwei erfassbare Signale zur Verfügung, die ein sicheres und leichtes Bedienen des Bedienteils ermöglichen.
• Das erste Federelement ist einstückig zum Beispiel aus einem gestanzten Federstahl gebogen und das zweite Federelement 3 in das erste Federelement 2 eingebaut. Die Form der Erhebungen 9, 10 sowie die Form der Erhebung 19 des zweiten Federteils 3 sind im Wesentlichen identisch und wirken auf eine Rastkontur des Formteils im Bedienelement. An den Erhebungen 9, 10, 19 sind zumindest einseitig Phasen 20, 21, 22 anformbar, um die Montage zu erleichtern.

Claims (7)

1. Bedienelement für ein Kraftfahrzeug, aufweisend ein mit einer Rastkontur versehenes Formteil, einen drehbaren Bedienknopf und ein Rastfederpaket (1), wobei das Rastfederpaket (1) ein erstes, an der Rastkontur anliegendes Federelement (2) aus einer Grundplatte (4) und daran ausgebildeten Federarmen (5, 6) zur Erzeugung einer Rast für den Bedienknopf und ein zweites, an der Rastkontur anliegendes Federelement (3) aufweist, wobei das erste Federelement zur Aufnahme des zweiten Federelementes (3) dient und das zweite Federelement (3) mit Spiel gegenüber dem ersten Federelement (1) zur Erzeugung einer akustischen Rückmeldung durch die Rastkontur gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Federelement (1, 2) aus Federstahl hergestellt sind.
2. Bedienelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Federelement (2) mindestens zwei Erhebungen (9, 10) aufweist, die diametral am Formteil anliegen.
3. Bedienelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Federelement (2) fest mit dem Bedienknopf verbunden ist und relativ zum feststehenden Formteil drehbar gelagert ist.
4. Bedienelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (4) eine Öffnung aufweist, die als Lagerstelle für den Bedienknopf und/oder das Formteil dient.
5. Bedienelement nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (9, 10) des ersten Federelements symmetrisch am Umfang der Öffnung und die Erhebung (19) des zweiten Federelements (3) am Umfang der Öffnung am Formteil anliegen.
6. Bedienelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Federelement (3) in aus dem ersten Federelement (2) herausstehenden, aus dem ersten Federelement (2) heraus gebogenen Winkeln (14, 15) gehalten ist.
7. Bedienelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (9, 10, 19) zumindest einseitig eine Phase (20, 21, 22) aufweisen.

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