DE102018009972A1 - Switching control element - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Schaltbedienelement (6), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer Betätigungsfläche (8) zur manuellen Einwirkung mittels eines Elements (9), wobei es sich insbesondere bei dem Element (9) um den Finger einer menschlichen Hand handelt. Die Betätigungsfläche (8) umfasst einen kapazitiven Sensor. Die Betätigungsfläche (8) ist mit einer elektrischen Spannung beaufschlagbar, derart dass der Sensor bei Annäherung des Elements (9) an die Betätigungsfläche (8) und/oder bei Berührung der Betätigungsfläche (8) mittels des Elements (9) und/oder bei Druckeinwirkung mittels des Elements (9) auf die Betätigungsfläche (8) ein Signal erzeugt. Das Signal dient zum Schalten und/oder Auslösen einer Funktion in der Art eines Schaltsignals. Die Betätigungsfläche (8) steht mittels eines elektrischen Leiters (11) in elektrischem Kontakt mit einer Kontaktfläche auf einer Leiterplatte (10) zur Zuführung der elektrischen Spannung. Als elektrischer Leiter (11) ist ein elektrisch leitfähiges Elastomer vorgesehen.The invention relates to a shift operating element (6), in particular for a motor vehicle, having an actuating surface (8) for manual action by means of an element (9), wherein the element (9) is, in particular, the finger of a human hand. The actuating surface (8) comprises a capacitive sensor. The actuating surface (8) can be acted upon by an electrical voltage, such that the sensor when approaching the element (9) to the actuating surface (8) and / or touching the actuating surface (8) by means of the element (9) and / or pressure by means of the element (9) on the actuating surface (8) generates a signal. The signal is used for switching and / or triggering a function in the manner of a switching signal. The actuating surface (8) is in electrical contact with a contact surface on a printed circuit board (10) for supplying the electrical voltage by means of an electrical conductor (11). As an electrical conductor (11) an electrically conductive elastomer is provided.
Description
Die Erfindung betrifft ein Schaltbedienelement nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a switching control element according to the preamble of patent claim 1.
Solche Schaltbedienelemente werden in Kraftfahrzeugen zur Bedienung unterschiedlichster Funktionen durch einen Benutzer eingesetzt. Beispielsweise kann das Schaltbedienelement im Lenkrad, im Armaturenbrett, in der Mittelkonsole, in einer Armablage o. dgl. im Kraftfahrzeug eingesetzt werden.Such switching controls are used in motor vehicles to operate a variety of functions by a user. For example, the shift control element in the steering wheel, in the dashboard, in the center console, in an arm rest o. The like. Be used in the motor vehicle.
Ein derartiges Schaltbedienelement weist eine Betätigungsfläche für die manuelle Einwirkung mittels eines Elements durch den Benutzer auf. Insbesondere kann es sich bei dem Element um den Finger einer menschlichen Hand handeln, mit dessen Hilfe die Betätigung des Schaltbedienelementes erfolgt. Die Betätigungsfläche umfasst einen kapazitiven Sensor, wobei die Betätigungsfläche mit einer elektrischen Spannung beaufschlagbar ist, derart dass der Sensor bei Annäherung des Elements an die Betätigungsfläche und/oder bei Berührung der Betätigungsfläche mittels des Elements und/oder bei Druckeinwirkung mittels des Elements auf die Betätigungsfläche ein Signal erzeugt. Das Signal dient insbesondere zum Schalten und/oder Auslösen einer Funktion im Kraftfahrzeug in der Art eines Schaltsignals.Such a shift operating element has an actuating surface for manual action by means of an element by the user. In particular, the element may be the finger of a human hand, with the aid of which the actuation of the switching operating element takes place. The actuating surface comprises a capacitive sensor, wherein the actuating surface is acted upon by an electrical voltage, such that the sensor on approach of the element to the actuating surface and / or touching the actuating surface by means of the element and / or under pressure by the element on the actuating surface Signal generated. The signal is used in particular for switching and / or triggering a function in the motor vehicle in the manner of a switching signal.
Zur Zuführung der elektrischen Spannung steht die Betätigungsfläche mittels eines elektrischen Leiters in elektrischem Kontakt mit einer Kontaktfläche auf einer Leiterplatte. Es hat sich herausgestellt, dass in manchen Fällen Kontaktierungsprobleme des elektrischen Leiters auftreten, so dass ein Luftspalt zur Betätigungsfläche auftritt. Dieser Luftspalt hat wiederum einen negativen Einfluss auf das an der Betätigungsfläche erzeugte elektrische Feld, so dass Ungenauigkeiten bei der Bedienung des Schaltbedienelementes auftreten, wobei der Bedienungswunsch des Benutzers nicht richtig oder gar nicht erkannt wird.To supply the electrical voltage is the actuating surface by means of an electrical conductor in electrical contact with a contact surface on a circuit board. It has been found that in some cases contacting problems of the electrical conductor occur, so that an air gap to the actuating surface occurs. This air gap in turn has a negative influence on the electric field generated at the actuating surface, so that inaccuracies in the operation of the switching control element occur, the user's operation request is not recognized correctly or not at all.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Schaltbedienelement derart weiterzuentwickeln, dass die Genauigkeit der Bedienung verbessert ist.The invention has for its object to further develop the shift control element such that the accuracy of the operation is improved.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Schaltbedienelement durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved in a generic switching operating element by the characterizing features of claim 1.
Beim erfindungsgemäßen Schaltbedienelement ist als elektrischer Leiter ein elektrisch leitfähiges Elastomer vorgesehen. In vorteilhafter Weise besitzt ein solches Elastomer eine gewisse mechanische Vorspannung, so dass auch bei Kompressionseinwirkung dessen Gestalt weitgehend formstabil ist, womit eine zuverlässige elektrische Kontaktierung gewährleistet ist. Das Auftreten von Luftspalten wird folglich verhindert, womit eine präzise Bedienung des Schaltbedienelementes durch den Benutzer gewährleistet ist. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.In the switching control element according to the invention, an electrically conductive elastomer is provided as the electrical conductor. Advantageously, such an elastomer has a certain mechanical prestress, so that its shape is largely dimensionally stable even when subjected to compression, thus ensuring reliable electrical contacting. The occurrence of air gaps is thus prevented, whereby a precise operation of the switching operating element is ensured by the user. Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Zwecks weiterer Steigerung der Funktions- und/oder Betriebssicherheit für das Schaltbedienelement kann der elektrische Leiter zwischen der Betätigungsfläche und der Leiterplatte eingespannt sein. In kostengünstiger Art kann es sich bei dem Elastomer um einen elektrisch leitfähigen Gummi handeln. Des Weiteren kann ein Gehäuse für das Schaltbedienelement vorgesehen sein. Zweckmäßigerweise kann die Betätigungsfläche in der Art einer Blende am Gehäuse ausgestaltet sein. Zum Schutz vor äußeren Einflüssen kann die Leiterplatte im Inneren des Gehäuses befindlich sein. In kompakter Art und Weise kann eine ein Bestandteil des kapazitiven Sensors bildende Elektronik auf der Leiterplatte angeordnet sein.In order to further increase the functional and / or operational safety of the switching control element, the electrical conductor between the actuating surface and the circuit board can be clamped. In a cost effective manner, the elastomer may be an electrically conductive rubber. Furthermore, a housing may be provided for the shift operating element. Conveniently, the actuating surface may be configured in the manner of a diaphragm on the housing. To protect against external influences, the circuit board may be located inside the housing. In a compact manner, a component forming part of the capacitive sensor electronics can be arranged on the circuit board.
Für die Anordnung und/oder Halterung der Betätigungsfläche kann ein auf der Leiterplatte angeordnetes Trägerelement vorgesehen sein. In kostengünstiger Art kann das Trägerelement aus Kunststoff bestehen. In fertigungstechnisch einfacher Art und Weise kann das elektrisch leitfähige Elastomer in das Trägerelement bei dessen Herstellung mittels Spritzgießen in der Art eines Zwei-Komponenten(2K)-Teils eingespritzt sein, was zudem für die Kompaktheit des Schaltbedienelements förderlich ist.For the arrangement and / or mounting of the actuating surface, a carrier element arranged on the printed circuit board can be provided. In a cost effective manner, the support element may be made of plastic. In manufacturing technology simple manner, the electrically conductive elastomer may be injected into the carrier element during its production by means of injection molding in the manner of a two-component (2K) part, which is also conducive to the compactness of the switching control element.
Für ein beleuchtbares Schaltbedienelement kann ein Leuchtmittel, bei dem es sich insbesondere um eine Leuchtdiode handelt, vorgesehen sein. Zweckmäßigerweise ist das Leuchtmittel auf der Leiterplatte befindlich. In funktioneller Erweiterung für das Trägerelement kann dieses in der Art eines Reflektors zur Führung des von dem Leuchtmittel emittierten Lichts ausgebildet sein. Dadurch ist in einfacher Art und Weise die Betätigungsfläche des Schaltbedienelements beleuchtbar.For an illuminable switching control element, a light source, which is in particular a light-emitting diode, may be provided. Appropriately, the light source is located on the circuit board. In functional extension for the support element, this may be formed in the manner of a reflector for guiding the light emitted by the light source. As a result, the actuating surface of the shift operating element can be illuminated in a simple manner.
Für eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schaltbedienelements ist nachfolgendes festzustellen.For a particularly preferred embodiment of the switching control element according to the invention is to be determined below.
Kapazitive Schaltelemente benötigen ein elektrisch leitfähiges Element zur elektrischen Verbindung zwischen der Leiterplatte und der Betätigungsfläche. Die elektrische Kontaktierung in dieser Anordnung muss stets gewährleistet sein, da ein Luftspalt negativen Einfluss auf das kapazitive Feld hat. Als leitfähiges Element ist ein flexibles Element, das mit einer Vorspannung versehen ist und eine flexible Gestalt besitzt, vorgesehen, und zwar eine leitfähige Gummi-Betätigungsfläche. Diese können wie Kunststoffteile spritzgegossen werden. Außerdem sind sie steif genug, um ihre Gestalt beizubehalten und können dennoch gleichzeitig bis zu einem gewissen Grad komprimiert werden. Geschaffen ist somit ein flexibles, elektrisch leitfähiges Betätigungsorgan, das insbesondere für die kapazitive Automotiv-Anwendung geeignet ist.Capacitive switching elements require an electrically conductive element for electrical connection between the circuit board and the actuating surface. The electrical contact in this arrangement must always be guaranteed because an air gap has a negative influence on the capacitive field. As the conductive member, a flexible member provided with a bias and having a flexible shape is provided, namely a conductive rubber actuating surface. These can be injection molded like plastic parts. In addition, they are stiff enough to maintain their shape and yet at the same time to some extent be compressed. Created is thus a flexible, electrically conductive actuator, which is particularly suitable for the capacitive automotive application.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass das Schaltbedienelement kompakt ausgestaltet ist und zuverlässig betreibbar ist. Des Weiteren lässt sich das Schaltbedienelement in kostengünstiger Art herstellen und ist somit auch für die Massenproduktion geeignet. Zudem ist das erfindungsgemäße Schaltbedienelement auch zur Realisierung von kundenspezifischen Gestaltungen in einfacher Art und Weise geeignet. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
-
1 schematisch ein Lenkrad mit einer ein Schaltbedienelement umfassenden Bedieneinheit für ein Kraftfahrzeug und -
2 das Schaltbedienelement aus1 als aufgeschnittenes Einzelteil.
-
1 schematically a steering wheel with a switching control comprehensive control unit for a motor vehicle and -
2 the switching control element off1 as a cut item.
In
In der einen Bedieneinheit
Wie näher in
Zur Beaufschlagung der Betätigungsfläche
Das Schaltbedienelement
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfasst vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der durch die Patentansprüche definierten Erfindung. So kann ein erfindungsgemäßes Schaltbedienelement
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1:1:
- Lenkradsteering wheel
- 2:2:
- Lenkradkranzsteering wheel rim
- 3:3:
- Lenkradspeichesteering wheel spoke
- 4:4:
- Lenkradtopfsteering wheel hollow
- 5, 5':5, 5 ':
- Bedieneinheit (am Lenkrad)Control unit (on the steering wheel)
- 6:6:
- SchaltbedienelementSwitching control element
- 7:7:
- Signalgebersignaler
- 8:8th:
- Betätigungsflächeactuating surface
- 9:9:
- Elementelement
- 10:10:
- Leiterplattecircuit board
- 11:11:
- (elektrischer) Leiter / Elastomer(electrical) conductor / elastomer
- 12:12:
- Gehäusecasing
- 13:13:
- Trägerelementsupport element
Claims (6)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017012054.4 | 2017-12-28 | ||
DE102017012054 | 2017-12-28 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102018009972A1 true DE102018009972A1 (en) | 2019-07-04 |
Family
ID=66817107
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102018009972.6A Pending DE102018009972A1 (en) | 2017-12-28 | 2018-12-21 | Switching control element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102018009972A1 (en) |
-
2018
- 2018-12-21 DE DE102018009972.6A patent/DE102018009972A1/en active Pending
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