DE102013003574A1 - Pressure and turning actuatable control element i.e. steering wheel control element, for e.g. steering wheel of motor car, has force-free sensors for detecting pressure caused by actuation of input element and movement of bearing block - Google Patents
Pressure and turning actuatable control element i.e. steering wheel control element, for e.g. steering wheel of motor car, has force-free sensors for detecting pressure caused by actuation of input element and movement of bearing block Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein druck- und drehbetätigbares Bedienelement für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Lenkradbedienelement, mit einem walzenförmigen, auf einem Lagerbock drehbar gelagerten Eingabeelement, mit einem Drehsensor zur Erfassung von Drehbetätigungen des Eingabeelements, wobei sich der Lagerbock auf mindestens einem auf einer Grundfläche angeordneten monostabilen Federelement abstützt, welches senkrecht zur Grundfläche belastbar ist und wobei der Lagerbock verschiebbar und um zwei Lagerstellen verschwenkbar gelagert ist.The invention relates to a pressure and drehbetätigbares operating element for a motor vehicle, in particular steering wheel control element, with a cylindrical, rotatably mounted on a bearing input element, with a rotation sensor for detecting rotational actuations of the input element, wherein the bearing block on at least one arranged on a base monostable spring element supported, which is perpendicular to the base surface loadable and wherein the bearing block is slidably mounted and pivotable about two bearings.
Unter einem monostabilen Federelement soll hierbei ein elastischer Gegenstand verstanden werden, der in einer stabilen ersten Stellung verbleibt, solange eine von außen auf ihn einwirkende Kraft unterhalb einer, durch die Ausbildung des Gegenstands vorgegebenen, Kraftschwelle bleibt. Wird die Kraftschwelle erreicht, so gibt das monostabile Federelement der Krafteinwirkung nach und geht sprungartig in eine zweite, nicht stabile Stellung über, die nur unter Einwirkung der äußeren Kraft beibehalten wird. Fällt diese Kraft unter die Kraftschwelle, so geht das monostabile Federelement wieder in seine stabile Ausgangsstellung zurück. Ein monostabiles Federelement kann bevorzugt durch einen oder mehrere Schaltdome einer Domschaltmatte oder auch als sogenannte Schnappscheibe ausgebildet sein. Auch die Betätigungsmechaniken diverser Mikroschalter weisen eine derartige Kraft-Weg-Charakteristik auf.A monostable spring element is to be understood here as meaning an elastic object which remains in a stable first position as long as a force acting on it from outside remains below a force threshold predetermined by the design of the object. If the force threshold is reached, the monostable spring element gives in to the action of force and transitions abruptly into a second, unstable position, which is maintained only under the action of the external force. If this force falls below the force threshold, the monostable spring element returns to its stable starting position. A monostable spring element may preferably be formed by one or more switching domes of a Domschaltmatte or as a so-called snap disk. The operating mechanisms of various microswitches have such a force-displacement characteristic.
Ein gattungsgemäßes druck- und drehbetätigbares Bedienelement ist aus der deutschen Offenlegungsschrift
Nachteilig ist, dass die auf die Mitte des Eingabeelements wirkende Druckbetätigung eine ungefähr doppelt so große Betätigungskraft erfordert wie die außermittigen Druckbetätigungen, da bei letzteren nur jeweils einer von zwei Schaltdomen zum Kollabieren gebracht werden muss. Daher müssen zur Aktivierung verschiedener Schaltfunktionen unterschiedliche Betätigungskräfte auf das Bedienelement ausgeübt werden. Eine solche Haptik ist in vielen Fällen unerwünscht.The disadvantage is that the force acting on the center of the input element pressure actuation requires about twice as large actuation force as the eccentric pressure actuation, since in the latter only one of two switching domes must be brought to collapse. Therefore, different actuation forces must be exerted on the operating element to activate different switching functions. Such a feel is undesirable in many cases.
Es stellte sich daher die Aufgabe, ein druck- und drehbetätigbares Bedienelement mit einer verbesserten Schalthaptik zu schaffen.It was therefore the task of creating a pressure and drehbetätigbares control with an improved switching feel.
Dabei sollen an einer mittigen und zwei außermittigen Betätigungsstellen des Eingabeelements insgesamt drei druckbetätigte Schaltfunktionen durch jeweils eine möglichst gleich große Betätigungskraft auslösbar sein. Erwünscht ist darüber hinaus, dass die Druckbetätigungen an allen Betätigungsstellen einen gleichweiten Betätigungsweg aufweisen. Außerdem soll sich das Eingabeelement bei einer Druckbetätigung nicht aus einer das Eingabeelement umgebenden Bedienblende herausbewegen.In this case, a total of three pressure-actuated switching functions are to be triggered by a maximum possible actuating force at a central and two eccentric operating points of the input element. It is also desirable that the pressure actuations at all actuation points have a same actuation path. In addition, the input element should not move out of a control element surrounding the input element in a pressure operation.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Bewegung des Lagerbocks mechanisch auf ein stegartiges Übertragungselement einwirkt, welches an das Federelement gekoppelt ist, dass das Übertragungselement verschwenkbar angeordnet ist, dass die Längsachse des Übertragungselements stets parallel zur Grundfläche ausgerichtet ist und eine Verschwenkung den Abstand des Übertragungselements zur Grundfläche verändert, und dass Sensoren vorgesehen sind, die durch Druckbetätigungen des Eingabeelements verursachte Positionsänderungen des Lagerbocks kraftfrei erfassen können.This object is achieved in that a movement of the bearing block acts mechanically on a web-like transmission element, which is coupled to the spring element, that the transmission element is pivotally arranged, that the longitudinal axis of the transmission element is always aligned parallel to the base and pivoting the distance of the Modified transmission element to the base, and that sensors are provided, which can detect force-free caused by pressure actuations of the input element changes in position of the bearing block.
Um bei Druckbetätigungen unabhängig von der betätigten Stelle des Eingabeelements jeweils einen gleichgroßen Betätigungsweg und zumindest annähernd gleichgroße Betätigungskräfte zu realisieren, wird auf ein Prinzip zurückgegriffen, das bei Leerzeichentasten von Computertastaturen verwendet wird. Hierbei wandelt ein verschwenkbar gelagertes Bauteil, oftmals ausgeführt als ein einfacher Drahtbügel, eine lineare Einwirkung auf eine Taste in eine Rotationsbewegung um. Dabei ist es beliebig, an welcher Stelle die Taste betätigt wird; die Rotation wird immer gleich ausgeführt.In order to realize at press operations independently of the actuated position of the input element in each case an equally large actuation path and at least approximately equally large actuation forces, resorting to a principle which is used in space keys of computer keyboards. Here, a pivotally mounted component, often embodied as a simple wire hanger, converts a linear action on a key into a rotational movement. It is arbitrary, at which point the key is pressed; the rotation is always the same.
Analog ist es bei dem erfindungsgemäß ausgeführten Bedienelement egal, ob das Eingabeelement links, rechts oder mittig druckbeaufschlagt wird; das daran gekoppelte verschwenkbar gelagerte stegartige Übertragungselement führt immer die gleiche Bewegung aus. Unterhalb des verschwenkbaren Übertragungselements ist ein monostabiles Federelement, beispielsweise ein einzelner Schaltdom oder mehrere gemeinsam betätigte Schaltdome einer Domschaltmatte, zur Erzeugung einer Haptik und zur Erzeugung einer Rückstellkraft angeordnet.Analogously, it does not matter in the operating element designed according to the invention whether the input element is pressurized to the left, right or center; the pivotally mounted web-like transmission element coupled thereto always performs the same movement. Below the pivotable transmission element, a monostable spring element, for example a single switching dome or a plurality of jointly operated switching dome of a Domschaltmatte arranged to generate a feel and to generate a restoring force.
Die Druckbetätigung des Eingabeelements wird kraftfrei durch elektrische oder elektronische Sensoren erfasst, etwa über Lichtschranken, Hallsensoren, kapazitive Sensoren oder Reed-Kontakte. Hierdurch ist die Druckbetätigungserfassung von der Haptikerzeugung entkoppelt.The pressure actuation of the input element is force-free detected by electrical or electronic sensors, such as light barriers, Hall sensors, capacitive sensors or reed contacts. As a result, the pressure actuation detection is decoupled from the haptic generation.
Da bei jeder Druckbetätigung des Eingabeelements jeweils das gleiche haptikerzeugende monostabile Federelement wirksam wird und die kraftfrei erfassende Sensorik keinen Kraftbeitrag liefert, ergibt sich für alle Druckbetätigungsarten immer die gleiche Haptik. Auf diese Weise wird die Forderung nach gleichem Betätigungsweg und möglichst gleichgroßer Betätigungskraft für alle Druckbetätigungsarten erfüllt. Since the same haptic-generating monostable spring element becomes effective at each pressure actuation of the input element and the force-sensing sensor technology does not provide any force contribution, the same feel always results for all pressure actuation modes. In this way, the demand for the same actuation path and the largest possible actuation force for all pressure actuation types is met.
Im Folgenden soll der Aufbau und die Funktionsweise eines erfindungsgemäßen Bedienelements anhand eines in der Zeichnung skizzierten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die
Die
Das Bedienelement weist ein rotationssymmetrisches walzenförmiges Eingabeelement
Darüber hinaus sind mehrere Arten von Druckbetätigungen des Bedienelements vorgesehen, welche durch Krafteinwirkungen senkrecht auf den zugreifbaren Oberflächenabschnitt des Eingabeelements
Die Bedienblende
Auf der Grundfläche
Der Schaltdom
Darüber hinaus sorgt der Schaltdom
Statt des dargestellten einen Schaltdoms
Das Betätigungsgefühl bei einer Druckbetätigung des Eingabeelements
Um dieses zu realisieren ist ein stegartiges Übertragungselement
Die in der
Der Übertragungssteg
Wird der linke Abschnitt des Eingabeelements
Bei einer Druckbetätigung der Betätigungsstelle C des Eingabeelementes
Zusätzlich zum monostabilen Federelement
Da das Übertragungselement
Das hier skizzierte Bedienelement ermöglicht außerdem Drehbetätigungen des Eingabeelements
Derartige Bedienelemente können vorzugsweise in Kraftfahrzeugen zur Anwendung kommen und insbesondere als Übertragungselemente in Lenkradbedienschaltern, Mittelkonsolen und Armaturenbretter eingesetzt werden.Such controls can preferably be used in motor vehicles and are used in particular as transmission elements in steering wheel control switches, center consoles and dashboards.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Eingabeelementinput element
- 22
- Lagerbockbearing block
- 33
- Drehsensorrotation sensor
- 44
- monostabiles Federelement (Schaltdom)monostable spring element (switching dome)
- 55
- GrundflächeFloor space
- 6a, 6b6a, 6b
- (Dreh-)Lagerstellen(Turning) bearing points
- 77
- stegartiges Übertragungselement (Übertragungssteg)web-like transmission element (transmission bridge)
- 88th
- Längsachse (des Übertragungselements)Longitudinal axis (of the transmission element)
- 9a, 9b9a, 9b
- kraftfrei betätigbare Sensoren (Gabellichtschranke)force-free actuated sensors (fork light barrier)
- 1010
- Schaltungsträgercircuit support
- 1111
- Bedienblendecontrol panel
- 1212
- Wellewave
- 1313
- Ausnehmungrecess
- 1414
- Verbindungsstegeconnecting webs
- 1515
- Schwenkachseswivel axis
- 16a, 16b16a, 16b
- Schaltstegeswitching webs
- 17a, 17b17a, 17b
- Stützelementesupport elements
- A, B, CA, B, C
- Betätigungsstellen (für Druckbetätigung)Actuating points (for pressure actuation)
- x-xx-x
- Schnittebenecutting plane
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110858766A (en) * | 2018-08-23 | 2020-03-03 | 普瑞有限公司 | Multifunctional operating element for a motor vehicle |
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007038580A1 (en) | 2007-08-16 | 2009-02-19 | Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg | Pressure and rotationally-operated operating unit i.e. steering wheel operating unit, for motor vehicle, has switching unit arranged on circuit carrier, such that bearing block and circuit carrier are movable against each other |
-
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- 2013-03-01 DE DE102013003574.0A patent/DE102013003574B4/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007038580A1 (en) | 2007-08-16 | 2009-02-19 | Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg | Pressure and rotationally-operated operating unit i.e. steering wheel operating unit, for motor vehicle, has switching unit arranged on circuit carrier, such that bearing block and circuit carrier are movable against each other |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110858766A (en) * | 2018-08-23 | 2020-03-03 | 普瑞有限公司 | Multifunctional operating element for a motor vehicle |
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