DE102013003575B4 - 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 zur Erfassung von Drehbetätigungen des Eingabeelements (1),wobei sich der Lagerbock (2) auf mindestens zwei auf einer Grundfläche (13) angeordneten ersten Federelementen (4a, 4b) abstützt, welche zur Betätigung von Schaltkontakten senkrecht zur Grundfläche (13) auslenkbar sind undwobei der Lagerbock (2) senkrecht zur Grundfläche (13) verschiebbar und um zwei Schwenkachsen (7a, 7b) verschwenkbar angeordnet ist,dadurch gekennzeichnet,dass an den Lagerbock (2) ein Koppelelement (12) mechanisch angebunden ist, welches bei Verschwenkungen des Lagerbocks (2) jeweils auf mindestens ein zweites Federelement (5a, 5b) einwirkt.Operating element for a motor vehicle that can be actuated by pressure and rotation, in particular a steering wheel operating element, with a cylindrical input element (1) rotatably mounted on a bearing block (2), with a rotary sensor for detecting rotary operations of the input element (1), the bearing block (2) opening supports at least two first spring elements (4a, 4b) arranged on a base (13), which can be deflected perpendicularly to the base (13) in order to actuate switching contacts, and the bearing block (2) being displaceable perpendicular to the base (13) and about two pivot axes (7a , 7b) is pivotably arranged, characterized in that a coupling element (12) is mechanically connected to the bearing block (2) and acts on at least one second spring element (5a, 5b) when the bearing block (2) is pivoted.

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 zwei auf einer Grundfläche angeordneten ersten Federelementen abstützt, welche zur Betätigung von Schaltkontakten senkrecht zur Grundfläche auslenkbar sind und wobei der Lagerbock senkrecht zur Grundfläche verschiebbar und um zwei Schwenkachsen verschwenkbar angeordnet ist.The invention relates to an operating element for a motor vehicle that can be actuated by pressure and rotation, in particular a steering wheel operating element, with a cylindrical input element that is rotatably mounted on a bearing block, with a rotary sensor for detecting rotary operations of the input element, with the bearing block resting on at least two first spring elements arranged on a base is supported, which can be deflected perpendicularly to the base area in order to actuate switch contacts, and the bearing block is arranged so that it can be displaced perpendicularly to the base area and pivoted about two pivot axes.

Die Entwicklung im Lenkradschalterbereich zeigt, dass immer mehr Funktionen im Lenkradschalter integriert werden. Um die Anzahl der Bedienelemente (Wippen, Tasten, Rändel) überschaubar zu halten, werden einige Komponenten mit mehreren Funktionen belegt. Aus diesem Grund sind multifunktionale Bedienelemente bekannt, die zusätzlich zu einer Drehbetätigung auch links, rechts und in der Mitte gedrückt werden können, also insgesamt drei Druckbetätigungsmöglichkeiten aufweisen.The development in the steering wheel switch area shows that more and more functions are being integrated in the steering wheel switch. In order to keep the number of controls (rockers, buttons, knurls) manageable, some components are assigned multiple functions. For this reason, multifunctional control elements are known which, in addition to rotary actuation, can also be pressed to the left, right and center, that is to say they have a total of three press actuation options.

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 ein Lagerbock auf mindestens zwei 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, a bearing block is supported on at least two 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 Druckschaltfunktionen unterschiedliche Betätigungskräfte auf das Bedienelement einwirken. 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 act on the control element in order to activate different pressure switch 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. Dabei sollen an einer mittigen und zwei außermittigen Betätigungsstellen des Eingabeelements insgesamt drei druckbetätigte Schaltfunktionen durch jeweils eine gleich große Betätigungskraft auslösbar sein. Erwünscht ist darüber hinaus, dass die Druckbetätigungen an allen Betätigungsstellen einen gleichweiten Betätigungsweg aufweisen. Außerdem soll das Eingabeelement bei einer Druckbetätigung nicht aus einer das Eingabeelement umgebenden Bedienblende herausschwenken.The task therefore arose of creating a control element that can be actuated by pressure and rotation and has improved switching haptics. In this case, 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 means of an actuation force of the same magnitude. 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 pivot out of a control panel surrounding the input element when it is pressed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass an den Lagerbock ein Koppelelement mechanisch angebunden ist, welches bei Verschwenkungen des Lagerbocks jeweils auf mindestens ein zweites Federelement einwirkt.According to the invention, this object is achieved in that a coupling element is mechanically connected to the bearing block and acts on at least one second spring element when the bearing block is pivoted.

Erfindungsgemäß sind somit zweite Federelemente vorgesehen, die im Gegensatz zu den ersten Federelementen nicht, jedenfalls nicht unbedingt, elektrischen Kontakten zugeordnet sind, sondern zur Erzeugung von Gegenkräften bei bestimmten Druckbetätigungen des Eingabeelements dienen. Durch ein an den Lagerbock angebundenes Koppelelement, welches bei Druckbetätigungsarten, die den Lagerbock verschwenken, auf mindestens eines der haptikerzeugenden zweiten Federelemente einwirkt, kann erreicht werden, dass bei allen Druckbetätigungsarten die gleichen Betätigungskräfte aufzuwenden sind.According to the invention, second spring elements are thus provided which, in contrast to the first spring elements, are not, at least not necessarily, associated with electrical contacts, but serve to generate counteracting forces during certain pressure actuations of the input element. By means of a coupling element connected to the bearing block, which acts on at least one of the haptic-generating second spring elements during pressure actuation types that pivot the bearing block, the same actuating forces can be used for all pressure actuation types.

Sind die ersten und zweiten Federelemente konstruktiv gleichartig aufgebaut, und sind die auf die ersten und zweiten Federelemente wirkenden Hebelarmlängen gleich groß, so können gleiche Betätigungskräfte dadurch realisiert werden, dass bei jeder Druckbetätigungsart des Eingabeelements die Summe der jeweils betätigten ersten und zweiten Federelemente konstant ist.If the first and second spring elements are structurally identical and the lever arm lengths acting on the first and second spring elements are the same, the same actuation forces can be achieved in that the sum of the respectively actuated first and second spring elements is constant for each type of pressure actuation of the input element.

Erste und zweite Federelemente können auf besonders einfache und kostengünstige Weise durch die Schaltdome einer Domschaltmatte ausgebildet sein. Dabei müssen die als zweite Federelemente vorgesehenen Schaltdome keine elektrische Funktion erfüllen, sondern dienen lediglich zur Haptikerzeugung.First and second spring elements can be formed in a particularly simple and cost-effective manner by the switching tower of a dome switching mat. The switching domes provided as the second spring elements do not have to fulfill any electrical function, but only serve to generate haptics.

Schaltdome von Domschaltmatten haben den zusätzlichen Vorteil, dass sie monostabile Federelemente ausbilden. Unter einem monostabilen Federelement soll hier 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.Switch towers of dome switch mats have the additional advantage that they form monostable spring elements. A monostable spring element is to be understood here as an elastic object that remains in a stable first position as long as a force acting on it from the 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 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.

Ein monostabiles Federelement kann auch als sogenannte Schnappscheibe ausgebildet sein. Auch die Betätigungsmechaniken diverser Mikroschalter weisen eine derartige Kraft-Weg-Charakteristik auf. Schnappscheiben und Mikroschalter sind daher ebenfalls zur Ausbildung erster und zweiter Federelemente einsetzbar.A monostable spring element can also be designed as a so-called snap disk. The actuating mechanisms of various microswitches also have such a force-displacement characteristic. Snap disks and microswitches can therefore also be used to form first and second spring elements.

Die ersten Federelemente sind auf einer Grundfläche angeordnet, die im Allgemeinen durch die Oberfläche einer Leiterplatte gebildet wird, und sind senkrecht zu dieser Grundfläche auslenkbar. Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass die zweiten Federelemente um 90° gedreht zu der Ausrichtung der ersten Federelemente angeordnet sind. Dem entsprechend erfolgt auch die Auslenkung der zweiten Federelemente um 90° gedreht zur Auslenkung der ersten Federelemente. Durch eine durch das Koppelelement bewirke Kraftumlenkung addiert sich die Betätigungskraft der jeweils gemeinsam druckbetätigten ersten und zweiten Federelemente zu einer für jede Druckbetätigungsart gleich großen Gesamtkraft.The first spring elements are arranged on a base area, which is generally formed by the surface of a printed circuit board, and can be deflected perpendicular to this base area. A preferred embodiment of the invention provides that the second spring elements are arranged rotated by 90° to the alignment of the first spring elements. Correspondingly, the deflection of the second spring elements also takes place rotated by 90° to the deflection of the first spring elements. As a result of a force deflection effected by the coupling element, the actuating force of the first and second spring elements that are pressurized together adds up to a total force that is the same for each type of pressurization.

Im Folgenden soll der Aufbau und die Funktionsweise eines erfindungsgemäßen Bedienelements anhand eines in der Zeichnung skizzierten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die vier Figuren zeigen jeweils ein Bedienelement in verschiedenen Betätigungsstellungen.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 four figures each show a control element in different operating positions.

Die 1 zeigt eine schematische Schnittansicht durch ein druck- und drehbetätigbares Bedienelement, wie es beispielsweise am Lenkrad eines Kraftfahrzeugs zur Anwendung kommen kann.the 1 shows a schematic sectional view through an operating element that can be actuated by pressing and rotating, 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 entlang seiner Symmetrieachse verlaufenden Welle 3 drehbar an einem Lagerbock 2 gelagert ist. Mit der Welle 3 verbunden und am Lagerbock 2 befestigt ist ein hier nicht dargestellter elektrischer Drehsensor, der beispielsweise durch eine Gabellichtschranke oder einen elektrischen Impulsgeber ausgeführt sein kann, die bzw. der auf grundsätzlich bekannte und daher hier nicht näher beschriebene Weise, Drehbetätigungen des mit der Welle 3 verbundenen Eingabeelements 1 erfasst und in auswertbare elektrische Signale umsetzt. Am Anbauort des Bedienelements ist ein Teilabschnitt der Mantelfläche des Eingabeelements 1 über eine Ausnehmung in einer Bedienblende 9 zugänglich, so dass das Eingabeelement 1 zusammen mit der Welle 3 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 3 running along its axis of symmetry. Connected to the shaft 3 and attached to the bearing block 2 is an electrical rotary sensor, not shown here, which can be implemented, for example, by a forked light barrier or an electrical pulse generator, which, in a manner that is fundamentally known and therefore not described in detail here, rotates the actuator with the Wave 3 connected input element 1 detected and converted into analyzable electrical signals. At the mounting location of the operating element, a section of the outer surface of the input element 1 is accessible via a recess in an operating panel 9, so that the input element 1 can be rotated together with the shaft 3.

Darüber hinaus sind mehrere Arten von Druckbetätigungen des Bedienelements vorgesehen, welche durch Krafteinwirkungen senkrecht auf den zugänglichen Mantelflächenabschnitt des Eingabeelements 1 erfolgen. Speziell ist hier vorgesehen, dass an drei verschiedenen Betätigungsstellen A, B, C, und zwar in der Mitte sowie an den beiden Randbereichen des Eingabeelements 1 unterscheidbare Druckbetätigungen erfolgen können, welche unterschiedliche Schaltfunktionen auslösen.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 lateral surface section of the input element 1 . In particular, it is provided here that distinguishable pressure actuations can take place at three different actuation points A, B, C, namely in the middle and at the two edge regions of the input element 1, which trigger different switching functions.

In den Figuren nicht dargestellt ist ein Gehäuse, innerhalb dessen die hier abgebildeten Komponenten des Bedienelements befestigt bzw. beweglich gelagert sind. Zu den fest angeordneten Komponenten gehört insbesondere ein Schaltungsträger 8, auf dessen Vorderseite, die im Folgenden als Grundfläche 13 bezeichnet ist, zwei Schaltdome 4a, 4b erkennbar sind, die entweder als Einzelteile oder als Teile einer Domschaltmatte ausgeführt sein können. Die Schaltdome 4a, 4b bilden erste monostabiler Federelemente aus, welche bei einer einwirkenden Kraft bis zu einer gewissen Kraftschwelle stabil bleiben und bei Erreichen der Kraftschwelle der einwirkenden Kraft nachgeben und kollabieren.Not shown in the figures is a housing within which the components of the control element shown here are fastened or movably mounted. The fixed components include, in particular, a circuit carrier 8, on the front of which, hereinafter referred to as base 13, two switching towers 4a, 4b can be seen, which can be designed either as individual parts or as parts of a dome switch mat. The switching towers 4a, 4b form first monostable spring elements, which remain stable up to a certain force threshold when a force is applied and yield and collapse when the force threshold of the applied force is reached.

Der Schaltdome 4a, 4b wirken jeweils mit einer zugeordneten Kontaktfläche 11a, 11b auf der Grundfläche 13 zusammen, und bilden so elektrische Schaltkontakte aus. Aufgrund ihrer elastischen Eigenschaften erzeugen die Schaltdome 4a, 4b bei Druckbetätigungen des Eingabeelements 1 eine Gegenkraft und beeinflussen damit das Betätigungsgefühl. Darüber hinaus sorgen die Schaltdome 4a, 4b nach Wegfall der Druckbetätigungskraft für eine Rückführung des Eingabeelements 1 in seine Ausgangsstellung. Statt der dargestellten einzelnen Schaltdome 4a bzw. 4b können zur Erhöhung der Betätigungs- und der Rückstellkraft auch jeweils mehrere nebeneinander angeordnete Schaltdome vorgesehen werden. Als monostabile Federelemente können anstelle der Schaltdome 4a, 4b alternativ auch Schnappscheiben oder ein Mikroschalter eingesetzt werden.The switching domes 4a, 4b each interact with an associated contact area 11a, 11b on the base area 13, and thus form electrical switching contacts. Due to their elastic properties, the switching domes 4a, 4b generate a counterforce when the input element 1 is pressed and thus influence the feeling of actuation. In addition, the switching towers 4a, 4b ensure that the input element 1 is returned to its initial position after the pressure-actuating force is removed. Instead of the individual switching domes 4a and 4b shown, a plurality of switching domes arranged next to one another can also be provided in each case in order to increase the actuating force and the restoring force. Instead of the switching domes 4a, 4b, snap-action disks or a microswitch can alternatively be used as monostable spring elements.

Bei dem dargestellten Bedienelement ist bei einer Druckbetätigung des Eingabeelements 1 das Betätigungsgefühl von der jeweils gewählten Betätigungsstelle A, B, C unabhängig. Das heißt, dass sowohl bei einer mittigen wie bei einer außenmittigen Druckbetätigung jeweils eine gleich große Betätigungskraft sowie auch ein jeweils gleich großer Betätigungsweg erforderlich ist, um eine Schaltfunktion auszulösen.In the control element shown, when the input element 1 is pressed, the feeling of actuation 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 equally large actuation force and an equally large actuation path are required in order to trigger a switching function.

Zur Erzeugung dieses einheitlichen Betätigungsgefühls und einer einheitlichen Rückstellkraft bei verschiedenen Druckbetätigungen des Eingabeelements 1 sind zwei weitere Schaltdome 5a, 5b als zweite Federelemente vorgesehen. Für die erfindungsgemäße Funktion des beschriebenen Bedienelements werden lediglich die mechanischen Eigenschaften dieser Schaltdome 5a, 5b genutzt; die zusätzlich Verwendung der Schaltdome 5a, 5b als elektrische Schaltelemente kann selbstverständlich zusätzlich vorgesehen werden, wenn dieses zweckmäßig erscheint. Gleiches gilt entsprechend auch bei einer Nutzung von Schnappscheiben oder Mikroschalter als zweite Federelemente. In order to generate this uniform actuation feeling and a uniform restoring force with different pressure actuations of the input element 1, two further switching domes 5a, 5b are provided as second spring elements. Only the mechanical properties of these switching towers 5a, 5b are used for the inventive function of the control element described; the additional use of the switching towers 5a, 5b as electrical switching elements can of course also be provided if this appears appropriate. The same applies accordingly when using snap disks or micro switches as second spring elements.

Zur Betätigung der zweiten Federelemente 5a, 5b bewegt das Eingabeelement 1 ein verschwenkbares Koppelelement 12, welches hier einstückig mit dem Eingabeelement 1 ausgebildet dargestellt ist und von diesem schwertartig senkrecht absteht. Das Koppelelement 12 betätigt bei Verschwenkbewegungen des Eingabeelements 1, welche bei Druckbetätigungen der Betätigungsstellen A und C erfolgen, über Stößel 6a, 6b die zweiten Federelemente 5a, 5b.To actuate the second spring elements 5a, 5b, the input element 1 moves a pivotable coupling element 12, which is shown here as one piece with the input element 1 and protrudes vertically from it like a sword. The coupling element 12 actuates the second spring elements 5a, 5b via plungers 6a, 6b during pivoting movements of the input element 1, which take place when the actuating points A and C are pressed.

Die 2 bis 4 skizzieren jeweils die Komponenten des Bedienelements bei verschiedenen Druckbetätigungen des Eingabeelements 1.the 2 until 4 each sketch the components of the operating element with different pressure actuations of the input element 1.

Wird der linke Abschnitt des Eingabeelements 1 an der Betätigungsstelle A druckbetätigt, so verschwenkt der Lagerbock 2 um eine an der Bedienblende 9 gelagerten Schwenkachse 7b nach links. Aufgrund dieser Bewegung drückt ein am Lagerbock 2 angeformter Betätigungsabschnitt 10a gegen den Schaltdom 4a, welcher dadurch an der Kontaktfläche 11a zur Anlage kommt und dadurch einen elektrischen Schaltkontakt schließt. Zugleich drückt das Koppelelement 12 über den Stößel 6b gegen den Schaltdom 5b.If the left-hand section of the input element 1 is pressure-actuated at the actuation point A, the bearing block 2 pivots to the left about a pivot axis 7b mounted on the control panel 9 . Because of this movement, an actuating section 10a formed on the bearing block 2 presses against the switching dome 4a, which as a result comes to rest on the contact surface 11a and thereby closes an electrical switching contact. At the same time, the coupling element 12 presses against the switching dome 5b via the plunger 6b.

Wie die 2 durch die Längen der eingezeichneten Verbindungslinien V1, V2 verdeutlicht, ist der Abstand von der Schwenkachse 7b zu dem den Schaltdom 4a herunter drückenden Betätigungsabschnitt 10a genau so groß wie der Abstand von der Schwenkachse 7b zu der Berührungsstelle zwischen Koppelement 12 und dem Stößel 6b. Dies wird zusätzlich durch einen um die Schwenkachse 7b geschlagenen Kreisbogenabschnitt K verdeutlicht. Die Schwenkbewegung des Eingabeelements 1 wird somit mit einer gleichgroßen Hebelübersetzung sowohl auf das erste Federelement 4a wie auch auf das zweite Federelement 5b übertragen. Nimmt man an, dass das erste und das zweite Federelement 4a, 5b durch gleichartig ausgebildete Schaltdome realisiert sind, so ergibt sich durch das zusätzlich betätigte zweite Federelement 5b genau eine Verdopplung der Betätigungskraft im Vergleich zur alleinigen Betätigung des ersten Federelements 4a.As the 2 illustrated by the lengths of the drawn connecting lines V1, V2, the distance from the pivot axis 7b to the actuating section 10a pressing down the shift tower 4a is exactly as large as the distance from the pivot axis 7b to the point of contact between the coupling element 12 and the plunger 6b. This is additionally illustrated by a circular arc section K drawn around the pivot axis 7b. The pivoting movement of the input element 1 is thus transmitted to both the first spring element 4a and the second spring element 5b with an equal leverage ratio. If one assumes that the first and the second spring element 4a, 5b are realized by identically designed switching domes, the additionally actuated second spring element 5b results in exactly a doubling of the actuating force in comparison to the sole actuation of the first spring element 4a.

Auf spiegelsymmetrisch gleiche Weise wirkt sich die in der 3 dargestellte Druckbetätigung auf die Betätigungsstelle C des Eingabeelements 1 aus, durch welche die Federelemente 4b und 5a zusammengedrückt werden.In mirror symmetry the same way acts in the 3 shown pressure actuation on the actuation point C of the input element 1, through which the spring elements 4b and 5a are pressed together.

Dagegen wird bei einer Druckeinwirkung auf die mittlere Betätigungsstelle B des Eingabeelements 1 der Lagerbock 2 ohne eine Verschwenkung vertikal nach unten bewegt, wodurch die beiden Betätigungsabschnitte 10a, 10b des Eingabeelements 1 auf die beiden Schaltdome 4a und 4b einwirken. Die mittige Betätigung ist somit durch das gleichzeitige Ansprechen beider Schaltkontakte von den außermittigen Betätigungen unterscheidbar. Wesentlich ist, dass bei allen Druckbetätigungsarten in Summe jeweils genau die gleiche Anzahl, in diesem Ausführungsbeispiel jeweils zwei, von ersten und zweiten gleichartigen Federelementen betätigt werden, Daher erfordern die Druckbetätigungen an allen drei Betätigungsstellen A, B, C des Eingabeelements 1 jeweils genau die gleiche Betätigungskraft.On the other hand, when pressure is applied to the middle actuation point B of the input element 1, the bearing block 2 moves vertically downwards without pivoting, as a result of which the two actuation sections 10a, 10b of the input element 1 act on the two shift domes 4a and 4b. Central actuation can thus be distinguished from off-centre actuation by the simultaneous response of both switching contacts. It is essential that with all types of pressure actuation, exactly the same number, in this exemplary embodiment two, are actuated by first and second spring elements of the same type operating force.

Die Idee der Erfindung lässt sich verallgemeinern in der Aussage, dass bei Druckbetätigungen, die das Eingabeelement 1 verschwenken, die von zweiten Federelementen 5a bzw. 5b auf das Eingabeelement 1 zurückwirkende Kraft genauso groß ist wie die von den dabei betätigten ersten Federelementen 4b bzw. 4a, zurückwirkende Kraft, so dass die Gesamtkraft doppelt so groß ist, wie der alleinige Beitrag der ersten Federelemente 4b bzw. 4a. Unter Einhaltung dieser Bedingung ergeben sich weitere konstruktive Ausgestaltungsmöglichkeiten bei der Wahl der Anzahl und der Kraftcharakteristik der Federelemente sowie der auf die Federelemente einwirkenden Hebellängen.The idea of the invention can be generalized in the statement that when the input element 1 is pivoted by pressure, the force acting back on the input element 1 from the second spring elements 5a or 5b is just as great as that from the first spring elements 4b or 4a actuated in the process , Reverse force, so that the total force is twice as large as the sole contribution of the first spring elements 4b and 4a. If this condition is met, there are further constructive design options when selecting the number and the force characteristics of the spring elements and the lever lengths acting on the spring elements.

Die an den Rändern der Bedienblende 9 gelagerten Schwenkachsen 7a, 7b stellen sicher, dass sich bei einer außermittigen Druckbetätigung die der jeweiligen Betätigungsstelle A bzw. C gegenüberliegende Seite des Eingabeelements 1 nicht aus der Ausnehmung der Bedienblende 9 herausbewegen kann.The pivot axes 7a, 7b mounted on the edges of the control panel 9 ensure that the side of the input element 1 opposite the respective actuating point A or C cannot move out of the recess of the control panel 9 in the event of an off-centre 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 Koppelelemente 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 coupling elements in steering wheel control switches, center consoles and dashboards.

Bezugszeichenlistereference list

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Eingabeelementinput element
22
Lagerbockbearing block
33
Wellewave
4a, 4b4a, 4b
erste Federelemente (Schaltdome)first spring elements (shift dome)
5a, 5b5a, 5b
zweite Federelemente (Schaltdome)second spring elements (shift dome)
6a, 6b6a, 6b
Stößelpestle
7a, 7b7a, 7b
Schwenkachsenpivot axes
88th
Schaltungsträgercircuit carrier
99
Bedienblendecontrol panel
10a, 10b10a, 10b
Betätigungsabschnitteoperating sections
11a, 11b11a, 11b
Kontaktflächencontact surfaces
1212
Koppelelementcoupling element
1313
Grundfläche Floor space
A, B, CA, B, C
Betätigungsstellen (für Druckbetätigung)Actuating points (for push actuation)
KK
Kreisbogenabschnittcircular arc section
V1, V2V1, V2
Verbindungslinienconnecting lines

Claims (12)

Druck- und drehbetätigbares Bedienelement für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Lenkradbedienelement, mit einem walzenförmigen, auf einem Lagerbock (2) drehbar gelagerten Eingabeelement (1), mit einem Drehsensor zur Erfassung von Drehbetätigungen des Eingabeelements (1), wobei sich der Lagerbock (2) auf mindestens zwei auf einer Grundfläche (13) angeordneten ersten Federelementen (4a, 4b) abstützt, welche zur Betätigung von Schaltkontakten senkrecht zur Grundfläche (13) auslenkbar sind und wobei der Lagerbock (2) senkrecht zur Grundfläche (13) verschiebbar und um zwei Schwenkachsen (7a, 7b) verschwenkbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass an den Lagerbock (2) ein Koppelelement (12) mechanisch angebunden ist, welches bei Verschwenkungen des Lagerbocks (2) jeweils auf mindestens ein zweites Federelement (5a, 5b) einwirkt.Operating element for a motor vehicle that can be actuated by pressure and rotation, in particular a steering wheel operating element, with a cylindrical input element (1) rotatably mounted on a bearing block (2), with a rotary sensor for detecting rotary operations of the input element (1), the bearing block (2) being on at least two first spring elements (4a, 4b) which are arranged on a base (13) and which can be deflected perpendicularly to the base (13) in order to actuate switch contacts, and the bearing block (2) being displaceable perpendicular to the base (13) and about two pivot axes ( 7a, 7b) is pivotably arranged, characterized in that a coupling element (12) is mechanically connected to the bearing block (2) and acts on at least one second spring element (5a, 5b) when the bearing block (2) is pivoted. Bedienelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Auslenkung zweiter Federelemente (5a, 5b) erforderliche Krafteinwirkung auf das Eingabeelement (1) genauso groß ist wie die Auslenkung erster Federelemente (4a, 4b) erforderliche Krafteinwirkung auf das Eingabeelement (1).control after claim 1 , characterized in that the force acting on the input element (1) required to deflect second spring elements (5a, 5b) is just as great as the force acting on the input element (1) required for deflecting first spring elements (4a, 4b). Bedienelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verschwenkungen des Lagerbocks (2) die auf die ersten und zweiten Federelemente (4a, 4b; 5a, 5b) einwirkenden Hebellängen bezogen auf die jeweilige Schwenkachse (7a, 7b) gleich groß sind und bei allen Druckbetätigungen des Eingabeelements (1) die Summe der Anzahl ausgelenkter erster und zweiter Federelemente (4a, 4b; 5a, 5b) jeweils gleich groß ist.control after claim 1 or 2 , characterized in that when the bearing block (2) pivots, the lever lengths acting on the first and second spring elements (4a, 4b; 5a, 5b) are the same in relation to the respective pivot axis (7a, 7b) and for all pressure actuations of the input element ( 1) the sum of the number of deflected first and second spring elements (4a, 4b; 5a, 5b) is equal in each case. Bedienelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement (12) als ein vertikal vom Lagerbock (2) abstehendes Schwert ausgebildet ist.control after claim 1 , characterized in that the coupling element (12) is designed as a sword projecting vertically from the bearing block (2). Bedienelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement (12) einstückig mit dem Lagerbock (2) ausgebildet ist.control after claim 1 , characterized in that the coupling element (12) is formed in one piece with the bearing block (2). Bedienelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Federelemente (5a, 5b) parallel zur Grundfläche (13) auslenkbar sind.control after claim 1 , characterized in that the second spring elements (5a, 5b) are deflectable parallel to the base (13). Bedienelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Federelemente (4a, 4b; 5a, 5b) konstruktiv gleich ausgebildet sind.control after claim 1 , characterized in that the first and second spring elements (4a, 4b; 5a, 5b) are structurally identical. Bedienelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Federelemente (4a, 4b; 5a, 5b) jeweils monostabil ausgebildet sind.control after claim 1 , characterized in that the first and second spring elements (4a, 4b; 5a, 5b) are each monostable. Bedienelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Federelemente (4a, 4b; 5a, 5b) als Schaltdome einer Domschaltmatte ausgebildet sind.control after claim 1 , characterized in that the first and second spring elements (4a, 4b; 5a, 5b) are designed as switching towers of a dome switching mat. Bedienelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Federelemente (4a, 4b; 5a, 5b) als Schnappscheibe ausgebildet sind.control after claim 1 , characterized in that the first and second spring elements (4a, 4b; 5a, 5b) are designed as a snap disk. Bedienelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Federelemente (4a, 4b; 5a, 5b) als Mikroschalter ausgebildet sind.control after claim 1 , characterized in that the first and second spring elements (4a, 4b; 5a, 5b) are designed as microswitches. 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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