DE102013003574B4 - Pressure and rotary control element for a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Druck- und drehbetätigbares Bedienelement für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Lenkradbedienelement,mit einem walzenförmigen, auf einem Lagerbock (2) drehbar gelagerten Eingabeelement (1),mit einem Drehsensor (3) zur Erfassung von Drehbetätigungen des Eingabeelements (1),wobei sich der Lagerbock (2) auf mindestens einem auf einer Grundfläche (5) angeordneten monostabilen Federelement (4) abstützt, welches senkrecht zur Grundfläche belastbar ist undwobei der Lagerbock (2) verschiebbar und um zwei Lagerstellen (6a, 6b) verschwenkbar gelagert ist,dadurch gekennzeichnet,dass eine Bewegung des Lagerbocks (2) mechanisch auf ein stegartiges Übertragungselement (7) einwirkt, welches an das Federelement (4) gekoppelt ist,dass das Übertragungselement (7) verschwenkbar angeordnet ist,dass die Längsachse (8) des Übertragungselements (7) stets parallel zur Grundfläche (5) ausgerichtet ist und eine Verschwenkung den Abstand des Übertragungselements (7) zur Grundfläche (5) verändert, unddass Sensoren (9a, 9b) vorgesehen sind, die durch Druckbetätigungen des Eingabeelements (1) verursachte Positionsänderungen des Lagerbocks (2) kraftfrei erfassen können.Operating element that can be actuated by pressure and rotation for a motor vehicle, in particular a steering wheel operating element, with a cylindrical input element (1) rotatably mounted on a bearing block (2), with a rotary sensor (3) for detecting rotary actuation of the input element (1), the bearing block ( 2) supported on at least one monostable spring element (4) arranged on a base (5) which can be loaded perpendicularly to the base and the bearing block (2) being mounted so that it can be displaced and pivoted about two bearing points (6a, 6b), characterized in that a Movement of the bearing block (2) acts mechanically on a web-like transmission element (7) which is coupled to the spring element (4), that the transmission element (7) is pivotably arranged, that the longitudinal axis (8) of the transmission element (7) is always parallel to the Base (5) is aligned and a pivoting changes the distance of the transmission element (7) to the base (5), and that sensors (9a, 9b) are provided, which can detect changes in position of the bearing block (2) caused by pressure actuations of the input element (1) without force.

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 rotary control element for a motor vehicle, in particular a steering wheel control element, with a cylindrical input element rotatably mounted on a bearing block, with a rotary sensor for detecting rotary operations of the input element, the bearing block resting on at least one monostable spring element arranged on a base is supported, which can be loaded perpendicularly to the base and the bearing block is slidably mounted and pivotable about two bearing points.

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 an external force acting on it 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 force and jumps into a second, unstable position, which is only maintained under the influence 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 can preferably be formed by one or more switch domes of a dome switch mat or also as a so-called snap disk. The actuating mechanisms of various microswitches also have such a force-displacement characteristic.

Ein gattungsgemäßes druck- und drehbetätigbares Bedienelement ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2007 038 580 A1 bekannt. Bei dem in diesem Dokument beschriebenen Bedienelement stützt sich der Lagerbock auf zwei oder mehr Schaltdomen einer Domschaltmatte ab. Beim Druck auf die Mitte eines Eingabeelements kollabieren beide Schaltdome, so dass beide zu den Schaltdomen gehörenden Schaltelemente betätigt werden. Durch eine außermittige Druckeinwirkung auf das Eingabeelement ist es zudem möglich, den Lagerbock leicht zu verkippen, wodurch die beiden Schaltelemente auch jeweils einzeln betätigbar sind.A generic pressure and rotary control element is from the German Offenlegungsschrift DE 10 2007 038 580 A1 famous. In the operating element described in this document, the bearing block is supported on two or more switching domes of a dome switching mat. When pressure is applied to the middle of an input element, both switching domes collapse, so that both switching elements belonging to the switching dome are actuated. By exerting pressure on the input element off-centre, it is also possible to tilt the bearing block slightly, as a result of which the two switching elements can also be actuated individually.

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 pressure actuation acting on the center of the input element requires an actuation force that is approximately twice as great as the off-centre pressure actuations, since in the case of the latter only one of two switching domes has to be brought to collapse. Different actuating forces must therefore be exerted on the operating element in order to activate different switching functions. Such haptics are undesirable in many cases.

Es stellte sich daher die Aufgabe, ein druck- und drehbetätigbares Bedienelement mit einer verbesserten Schalthaptik zu schaffen.The task therefore arose of creating a control element that can be actuated by pressure and rotation and has improved switching haptics.

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.A total of three pressure-actuated switching functions should be able to be triggered at one central and two eccentric actuation points of the input element by an actuation force that is as large as possible. In addition, it is desirable that the pressure actuations have an equally wide actuation path at all actuation points. In addition, the input element should not move out of a control panel surrounding the input element when it is pressed.

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 according to the invention 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 arranged so that it can pivot, that the longitudinal axis of the transmission element is always aligned parallel to the base area and pivoting increases the distance between the Changed transmission element to the base, and that sensors are provided which can detect force-free caused by pressure operations 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 an equally large actuation distance and at least approximately equal actuation forces independently of the actuated position of the input element, a principle is used that is used for space keys on computer keyboards. Here, a pivotably mounted component, often designed as a simple wire bracket, converts a linear action on a button into a rotational movement. It doesn't matter where the button is pressed; the rotation is always performed in the same way.

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, with the control element designed according to the invention, it doesn't matter whether the input element is pressurized on the left, right or in the middle; the pivotably mounted web-like transmission element coupled to it always performs the same movement. Below the pivotable transmission element is a monostable spring element, for example a single switching dome or several jointly actuated switching domes of a dome switching mat, for generating a haptic and for generating 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 detected without force by electrical or electronic sensors, such as light barriers, Hall sensors, capacitive sensors or reed contacts. As a result, the detection of the pressure actuation 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 with each pressure actuation of the input element and the force-free sensing sensor system does not provide any force contribution, the haptics are always the same for all types of pressure actuation. In this way, the requirement for the same actuation path and, if possible, the same actuation force is met for all types of pressure actuation.

Im Folgenden soll der Aufbau und die Funktionsweise eines erfindungsgemäßen Bedienelements anhand eines in der Zeichnung skizzierten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die 1 zeigt eine schematische Ansicht eines druck- und drehbetätigbaren Bedienelements in einer Schnittdarstellung. Die 2 stellt vereinfacht ein stegartiges Übertragungselement dar.In the following, the structure and the mode of operation of a control element according to the invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment sketched in the drawing. the 1 shows a schematic view of a pressure and rotary control element in a sectional view. the 2 represents a web-like transmission element in simplified form.

Die 1 zeigt eine schematische Schnittansicht durch ein erfindungsgemäßes druck- und drehbetätigbares Bedienelement, wie es beispielsweise am Lenkrad eines Kraftfahrzeugs zur Anwendung kommen kann.the 1 shows a schematic sectional view through an inventive control element that can be actuated by pressure and rotation, as can be used, for example, on the steering wheel of a motor vehicle.

Das Bedienelement weist ein rotationssymmetrisches walzenförmiges Eingabeelement 1 auf, welches an einer durch seine Symmetrieachse verlaufende Welle 12 drehbar an einem Lagerbock 2 gelagert ist. Mit der Welle 12 verbunden und am Lagerbock 2 befestigt ist ein elektrischer Drehsensor 3, der beispielsweise durch eine Gabellichtschranke oder einen elektrischen Impulsgeber ausgeführt sein kann, die bzw. der auf grundsätzlich bekannte und hier nicht näher beschriebene Weise, Drehbetätigungen des mit der Welle 12 verbundenen Eingabeelements 1 erfasst und in auswertbare elektrische Signale umsetzt. Am Anbauort des Bedienelements ist ein Teilabschnitt der Oberfläche des Eingabeelements 1 über eine Ausnehmung 13 in einer Bedienblende 11 zugänglich, so dass das Eingabeelement 1 zusammen mit der Welle 12 gedreht werden kann.The operating element has a rotationally symmetrical, cylindrical input element 1 which is rotatably mounted on a bearing block 2 on a shaft 12 running through its axis of symmetry. Connected to the shaft 12 and fastened to the bearing block 2 is an electrical rotary sensor 3, which can be implemented, for example, by a forked light barrier or an electrical pulse generator, which, in a manner that is known in principle and is not described in detail here, rotates the actuator connected to the shaft 12 Input element 1 detected and converted into analyzable electrical signals. At the mounting location of the control element, a section of the surface of the input element 1 is accessible via a recess 13 in a control panel 11, so that the input element 1 can be rotated together with the shaft 12.

Darüber hinaus sind mehrere Arten von Druckbetätigungen des Bedienelements vorgesehen, welche durch Krafteinwirkungen senkrecht auf den zugreifbaren Oberflächenabschnitt des Eingabeelements 1 erfolgen. Speziell ist hier vorgesehen, dass Druckbetätigungen an drei verschiedenen Betätigungsstellen A, B, C des Eingabeelements 1, und zwar in der Mitte sowie in den beiden Randbereichen des Eingabeelements 1 erfolgen können, die als unterscheidbare Druckbetätigungen erfasst werden und unterschiedliche Schaltfunktionen auslösen können.In addition, several types of pressure actuation of the operating element are provided, which take place by the action of force perpendicular to the accessible surface section of the input element 1 . It is specifically provided here that pressure actuations can take place at three different actuation points A, B, C of the input element 1, namely in the middle and in the two edge regions of the input element 1, which are recorded as distinguishable pressure operations and can trigger different switching functions.

Die Bedienblende 11 ist der einzige dargestellte Teil eines Gehäuses innerhalb dessen die hier dargestellten Komponenten des Bedienelements befestigt bzw. beweglich gelagert sind. Zu den fest angeordneten Komponenten gehört insbesondere ein Schaltungsträger 10, auf dessen Vorderseite, die im Folgenden als Grundfläche 5 bezeichnet ist, zwei Gabellichtschranken 9a, 9b angeordnet sind, welche jeweils die Funktion eines kraftfrei betätigbaren Sensors erfüllen.The control panel 11 is the only part of a housing that is shown and within which the components of the control element that are shown here are fastened or movably mounted. The fixed components include, in particular, a circuit carrier 10 on whose front side, which is referred to below as base area 5, two forked light barriers 9a, 9b are arranged, each of which fulfills the function of a sensor that can be actuated without force.

Auf der Grundfläche 5 ist zudem ein Schaltdom 4 erkennbar, der als Einzelteil oder als Teil einer Schaltmatte ausgeführt sein kann. Der Schaltdom 4 ist hier zur Realisierung eines monostabilen Federelements vorgesehen, welches bei einer auf ihn einwirkenden Kraft bis zu einer gewissen Kraftschwelle stabil bleibt und bei Erreichen der Kraftschwelle der einwirkenden Kraft nachgibt.A switching dome 4 can also be seen on the base area 5, which can be designed as an individual part or as part of a switching mat. The switching dome 4 is provided here for the realization of a monostable spring element, which remains stable up to a certain force threshold when a force acts on it and yields when the force threshold of the acting force is reached.

Der Schaltdom 4 ist bei einer Druckbetätigung des Eingabeelements 1 für die Erzeugung der Gegenkraft und damit für das Betätigungsgefühl verantwortlich. When the input element 1 is pressed, the shift dome 4 is responsible for generating the counterforce and thus for the feeling of actuation.

Darüber hinaus sorgt der Schaltdom 4 nach Wegfall der Druckbetätigungskraft für eine Rückführung des Eingabeelements 1 in seine Ausgangsstellung. Als monostabiles Federelement kann anstelle des Schaltdoms 4 auch eine Schnappscheibe oder ein Mikroschalter vorgesehen sein, sofern diese oder jener beim Erreichen einer Kraftschwelle seinen Form sprungartig ändern kann.In addition, the switching dome 4 ensures that the input element 1 is returned to its initial position after the pressure-actuating force has ceased. A snap-action disk or a microswitch can also be provided as a monostable spring element instead of the switching dome 4, provided that this or that one can change its shape abruptly when a force threshold is reached.

Statt des dargestellten einen Schaltdoms 4 können zur Erhöhung der Betätigungs- und der Rückstellkraft auch mehrere nebeneinander angeordnete Schaltdome vorgesehen werden. Für die erfindungsgemäße Funktion des beschriebenen Bedienelements sind lediglich die mechanischen Eigenschaften des oder der Schaltdome erforderlich; die zusätzlich Nutzung des Schaltdoms als elektrisches Schaltelement kann selbstverständlich zusätzlich vorgesehen werden, wenn dieses zweckmäßig erscheint. Gleiches gilt entsprechend auch für die Nutzung einer oder mehrerer Schnappscheiben oder Mikroschalter als monostabile(s) Federelement(e).Instead of the one switching tower 4 shown, a plurality of switching towers arranged next to one another can also be provided in order to increase the actuating force and the restoring force. For the function according to the invention of the control element described, only the mechanical properties of the dome or domes are required; the additional use of the switching dome as an electrical switching element can of course also be provided if this appears appropriate. The same applies accordingly to the use of one or more snap disks or microswitches as monostable spring element(s).

Das Betätigungsgefühl bei einer Druckbetätigung des Eingabeelements 1 ist von der jeweils gewählten Betätigungsstelle A, B, C unabhängig. Das heißt, dass sowohl bei einer mittigen wie bei einer außenmittigen Druckbetätigung ein jeweils gleich großer Betätigungsweg und eine jeweils annähernd gleich große Betätigungskraft aufzubringen ist, um eine Schaltfunktion auszulösen.The feeling of actuation when the input element 1 is pressed is independent of the actuation point A, B, C selected in each case. This means that both in the case of a central and an off-center pressure actuation, an actuation path of the same size and an actuation force of approximately the same size must be applied in each case in order to trigger a switching function.

Um dieses zu realisieren ist ein stegartiges Übertragungselement 7 (im Folgenden kurz als Übertragungssteg 7 bezeichnet) vorgesehen, welches, wie die 2 andeutet, über Verbindungsstege 14 mit einer Schwenkachse 15 verbunden ist. Die Schwenkachse 15 ist parallel zur Grundfläche 5 ausgerichtet an in der Zeichnung nicht dargestellten Gehäuseteilen gelagert.In order to realize this, a web-like transmission element 7 (hereinafter referred to as Transmission bar 7 called) provided, which, like the 2 indicates, is connected to a pivot axis 15 via connecting webs 14 . The pivot axis 15 is aligned parallel to the base 5 and mounted on housing parts not shown in the drawing.

Die in der 2 eingezeichnete gestrichelte Linie deutet die Lage der Längsachse 8 des Übertragungssteges 7 und zugleich den Verlauf der Schnittebene x - x der 1 an. Aufgrund der parallelen Anbindung des Übertragungsstegs 7 an die horizontal gelagerte Schwenkachse 15 ist die Längsachse 8 des Übertragungssteges 7 stets parallel zur Grundfläche 5 ausgerichtet.The one in the 2 Drawn dashed line indicates the position of the longitudinal axis 8 of the transmission web 7 and at the same time the course of the section plane x - x of 1 at. Due to the parallel connection of the transmission web 7 to the horizontally mounted pivot axis 15 , the longitudinal axis 8 of the transmission web 7 is always aligned parallel to the base 5 .

Der Übertragungssteg 7 liegt im unbelasteten Zustand an dem monostabilen Federelement 4 an und verschwenkt bei einer Druckeinwirkung auf das Eingabeelement 1 parallel zur Grundfläche 5 bis das Federelement 4 umspringt (also speziell der dargestellte Schaltdom kollabiert) und die Verschwenkbewegung des Übertragungsstegs 7 durch das umgesprungene Federelement 4 aufgehalten wird. Dabei ist es unerheblich, an welcher Stelle des Übertragungsstegs 7 eine Verschiebung des Lagerbocks 2 angreift.In the unloaded state, the transmission web 7 rests against the monostable spring element 4 and, when pressure is applied to the input element 1, pivots parallel to the base surface 5 until the spring element 4 snaps over (i.e. specifically the switching tower shown collapses) and the pivoting movement of the transmission web 7 is caused by the spring element 4 that has jumped over is stopped. It is irrelevant at which point of the transmission bridge 7 a displacement of the bearing block 2 attacks.

Wird der linke Abschnitt des Eingabeelements 1 an der Betätigungsstelle A druckbetätigt, so verschwenkt der Lagerbock 2 um eine unterhalb der Bedienblende 11 angeordnete Drehlagerstelle 6b. Aufgrund dieser Schwenkbewegung unterbricht ein am Lagerbock 2 angeformter Schaltsteg 16a die Gabellichtschranke 9a.If the left-hand section of the input element 1 is pressure-actuated at the actuation point A, the bearing block 2 pivots about a pivot point 6b arranged below the control panel 11 . Due to this pivoting movement, a switching bridge 16a formed on the bearing block 2 interrupts the forked light barrier 9a.

Bei einer Druckbetätigung der Betätigungsstelle C des Eingabeelementes 1 verschwenkt der Lagerbock 2 entsprechend um die Drehlagerstelle 6a und unterbricht mit seinem Schaltsteg 16b die Gabellichtschranke 9b. Bei einer Druckeinwirkung auf die mittlere Betätigungsstelle B des Eingabeelements 1 bewegt sich der Lagerbock 2 ohne eine Verschwenkung vertikal nach unten, wodurch die beiden Schaltstege 16a, 16b nun zugleich beide Gabellichtschranken 9a, 9b unterbrechen. Durch die von den Gabellichtschranken 9a, 9b abgegebenen elektrischen Signale sind die drei Druckbetätigungsarten für eine elektrische Auswertevorrichtung leicht unterscheidbar.When the actuating point C of the input element 1 is pressed, the bearing block 2 pivots accordingly about the pivot bearing point 6a and interrupts the forked light barrier 9b with its switching bridge 16b. When pressure is applied to the central actuation point B of the input element 1, the bearing block 2 moves vertically downwards without pivoting, as a result of which the two switching webs 16a, 16b now simultaneously interrupt both forked light barriers 9a, 9b. The electrical signals emitted by the forked light barriers 9a, 9b make it easy to distinguish between the three types of pressure actuation for an electrical evaluation device.

Zusätzlich zum monostabilen Federelement 4 wird der Lagerbock 2 mit dem Eingabeelement 1 im Bereich der Drehlagerstellen 6a und 6b durch jeweils ein federndes Stützelement 17a, 17b in der oberen Position gehalten. Dies ist vorteilhaft um eine Verschiebung des kompletten Eingabeelementes 1 in Richtung der Grundfläche 5 bei nur einseitiger Betätigung in A oder C zu verhindern. Die Stützelemente 17a, 17b können vorteilhaft als sehr schwache Federn ausgebildet sein, die damit nur unwesentlich zu den Betätigungskräften und damit zur Schalthaptik beitragen.In addition to the monostable spring element 4, the bearing block 2 with the input element 1 is held in the upper position in the area of the pivot bearing points 6a and 6b by a respective resilient support element 17a, 17b. This is advantageous in order to prevent the entire input element 1 from being displaced in the direction of the base area 5 if it is only actuated in A or C on one side. The support elements 17a, 17b can advantageously be designed as very weak springs, which therefore contribute only insignificantly to the actuating forces and thus to the switching haptics.

Da das Übertragungselement 7 jeweils auf die genau gleiche Weise verschwenkt, ergibt sich für Druckbetätigungen an allen drei Betätigungsstellen A, B, C jeweils eine annähernd gleiche Kraftcharakteristik und ein gleich weiter Betätigungsweg bis zum Kollabieren des Schaltdoms 4. Die Drehlagerstellen 6a, 6b unterhalb der Bedienblende 11 stellen zudem sicher, dass sich bei einer außermittigen Druckbetätigung die der jeweiligen Betätigungsstelle A bzw. C gegenüberliegende Seite des Eingabeelements 1 nicht aus der Ausnehmung 13 der Bedienblende 11 herausbewegt.Since the transmission element 7 pivots in exactly the same way, pressure actuations at all three actuation points A, B, C result in approximately the same force characteristics and an equally long actuation path until the switching dome 4 collapses. The pivot bearing points 6a, 6b below the control panel 11 also ensure that the side of the input element 1 opposite the respective actuation point A or C does not move out of the recess 13 of the control panel 11 in the event of an eccentric pressure actuation.

Das hier skizzierte Bedienelement ermöglicht außerdem Drehbetätigungen des Eingabeelements 1, die vollständig unabhängig von den beschriebenen Druckbetätigungen ausführbar sind. Selbstverständlich kann aber auch vorgesehen werden, Druck- und Drehbetätigungen durch hier nicht dargestellte mechanische Mittel gegeneinander zu verriegeln, so dass diese nicht gemeinsam sondern nur zeitlich nacheinander ausführbar sind.The control element outlined here also enables rotary actuation of the input element 1, which can be carried out completely independently of the pressure actuations described. Of course, it can also be provided that pressure and rotary actuations are locked against one another by mechanical means, not shown here, so that they cannot be carried out together but only one after the other.

Derartige Bedienelemente können vorzugsweise in Kraftfahrzeugen zur Anwendung kommen und insbesondere als Übertragungselemente in Lenkradbedienschaltern, Mittelkonsolen und Armaturenbretter eingesetzt werden.Control elements of this type can preferably be used in motor vehicles and can be used in particular as transmission elements in steering wheel control switches, center consoles and dashboards.

BezugszeichenlisteReference List

11
Eingabeelementinput element
22
Lagerbockbearing block
33
Drehsensorrotation sensor
44
monostabiles Federelement (Schaltdom)monostable spring element (shift tower)
55
GrundflächeFloor space
6a, 6b6a, 6b
(Dreh-)Lagerstellen(Rotary) bearings
77
stegartiges Übertragungselement (Übertragungssteg)web-like transmission element (transmission web)
88th
Längsachse (des Übertragungselements)longitudinal axis (of the transmission element)
9a, 9b9a, 9b
kraftfrei betätigbare Sensoren (Gabellichtschranke)Sensors that can be actuated without force (fork light barrier)
1010
Schaltungsträgercircuit carrier
1111
Bedienblendecontrol panel
1212
Wellewave
1313
Ausnehmungrecess
1414
Verbindungsstegeconnecting bars
1515
Schwenkachsepivot axis
16a, 16b16a, 16b
Schaltstegeshift bars
17a, 17b17a, 17b
Stützelemente support elements
A, B, CA, B, C
Betätigungsstellen (für Druckbetätigung)Actuating points (for push actuation)
x - xx - x
Schnittebenecutting plane

Claims (6)

Druck- und drehbetätigbares Bedienelement für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Lenkradbedienelement, mit einem walzenförmigen, auf einem Lagerbock (2) drehbar gelagerten Eingabeelement (1), mit einem Drehsensor (3) zur Erfassung von Drehbetätigungen des Eingabeelements (1), wobei sich der Lagerbock (2) auf mindestens einem auf einer Grundfläche (5) angeordneten monostabilen Federelement (4) abstützt, welches senkrecht zur Grundfläche belastbar ist und wobei der Lagerbock (2) verschiebbar und um zwei Lagerstellen (6a, 6b) verschwenkbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegung des Lagerbocks (2) mechanisch auf ein stegartiges Übertragungselement (7) einwirkt, welches an das Federelement (4) gekoppelt ist, dass das Übertragungselement (7) verschwenkbar angeordnet ist, dass die Längsachse (8) des Übertragungselements (7) stets parallel zur Grundfläche (5) ausgerichtet ist und eine Verschwenkung den Abstand des Übertragungselements (7) zur Grundfläche (5) verändert, und dass Sensoren (9a, 9b) vorgesehen sind, die durch Druckbetätigungen des Eingabeelements (1) verursachte Positionsänderungen des Lagerbocks (2) kraftfrei erfassen können.Operating element that can be actuated by pressure and rotation for a motor vehicle, in particular a steering wheel operating element, with a cylindrical input element (1) rotatably mounted on a bearing block (2), with a rotary sensor (3) for detecting rotary actuation of the input element (1), the bearing block ( 2) on at least one monostable spring element (4) arranged on a base (5), which can be loaded perpendicularly to the base and wherein the bearing block (2) is slidably mounted and pivotable about two bearing points (6a, 6b), characterized in that a movement of the bearing block (2) acts mechanically on a web-like transmission element (7) which is coupled to the spring element (4), that the transmission element (7) is pivotably arranged, that the longitudinal axis (8) of the transmission element (7) is always parallel is aligned to the base (5) and a pivoting changes the distance of the transmission element (7) to the base (5), and that Sensors (9a, 9b) are provided, which can detect changes in position of the bearing block (2) caused by pressure actuation of the input element (1) without force. Bedienelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das monostabile Federelement (4) als mindestens ein Schaltdom einer Domschaltmatte ausgebildet ist.control after claim 1 , characterized in that the monostable spring element (4) is designed as at least one switching dome of a dome switching mat. Bedienelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das monostabile Federelement (4) als Schnappscheibe ausgebildet ist.control after claim 1 , characterized in that the monostable spring element (4) is designed as a snap disk. Bedienelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das monostabile Federelement (4) als Mikroschalter ausgebildet ist.control after claim 1 , characterized in that the monostable spring element (4) is designed as a microswitch. Bedienelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die kraftfrei betätigbaren Sensoren (9a, 9b) durch Gabellichtschranken, Hallsensoren, kapazitive Sensoren oder Reedkontakte ausgebildet sind.control after claim 1 , characterized in that the force-free actuable sensors (9a, 9b) are formed by fork light barriers, Hall sensors, capacitive sensors or reed contacts. Bedienelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement in das Lenkrad oder das Armaturenbrett eines Kraftfahrzeugs eingebaut ist.control after claim 1 , characterized in that the operating element is built into the steering wheel or the dashboard of a motor vehicle.
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