DE102019100761A1 - Bedienvorrichtung für ein Fahrzeug - Google Patents

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Egbert Lamminger
Thomas Luft
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Werner Kersting
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Behr Hella Thermocontrol GmbH
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Abstract

Die Bedienvorrichtung (10) für ein Fahrzeug ist versehen mit einem Gehäuse (12) mit einer Vorderwand (14). An der Vorderwand (14) des Gehäuses (12) ist mindestens eine Bedientaste (20) angeordnet, die an einer Schwenkachse (34) schwenkbar gelagert sowie bei manueller Betätigung ausgehend von einer Ruheposition in eine Betätigungsposition verschwenkbar ist, und die eine Vorderseite (22) und auf dieser ein Symbolfeld (24) mit einer Symbolik für die bei manueller Betätigung der Bedientaste (20) auslösbaren Funktion aufweist. Die Bedienvorrichtung (10) weist einen von der Bedientaste (20) abstehenden, in das Gehäuse (12) hineinragenden Betätigungsarm (32) und einen der Bedientaste (20) zugeordneten Schalter (38) mit einem Schalterbetätigungsorgan (40) auf, auf das der Betätigungsarm (32) der Bedientaste (20) bei deren manueller Betätigung zur Überführung des Schalterbetätigungsorgans (40) aus einer Ruheposition in eine Schalterauslöseposition einwirkt, wobei der Betätigungsarm (32) der Bedientaste (20) einen Schalterkontaktpunkt (48) aufweist, an dem der Betätigungsarm (32) in der Ruheposition der Bedientaste (20) an dem Schalterbetätigungsorgan (40) anliegt, und wobei ein erster Abstand (L) zwischen dem Symbolfeld (24), insbesondere zwischen einem innerhalb des Symbolfelds (24) der Vorderseite der Bedientaste (22) liegenden Betätigungspunkt (66) einerseits und der Schwenkachse (34) andererseits kleiner ist als ein zweiter Abstand (L) zwischen dem Symbolfeld (24), insbesondere zwischen dem besagten Betätigungspunkt (66) innerhalb des Symbolfeldes (24) einerseits und dem Schalterkontaktpunkt (48) des Betätigungsarms (32) andererseits.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung für ein Fahrzeug und insbesondere für eine Fahrzeugkomponente wie beispielsweise eine Klimaanlage, ein Navigationsgerät, ein Infotainmentsystem. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Mensch-Maschine-Interface (HMI) für ein Fahrzeug.
  • Bedienvorrichtungen für Fahrzeuge sind entsprechend unterschiedlicher Bedienkonzepte konstruiert und ausgelegt. Bei Bedienvorrichtungen mit Bedientasten ist es mitunter wünschenswert, den Tastenhub so gering wie möglich zu halten (sogenannte Kurzhubtaster). Ferner ist es mitunter wünschenswert, trotz Verwendung von Schalterkonzepten mit vergleichsweise großen Fertigungstoleranzen und/oder relativ großen Schaltwegen den für den Bediener spürbaren Tastenhub so gering wie möglich zu halten. Beispiel für derartige Schalter/Tasten-Konzepte sind Schaltmatten oder sogenannte Key-Top-Systeme.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bedienvorrichtung für ein Fahrzeug zu schaffen, deren Konstruktion erlaubt, Kurzhubtaster bei Schaltern mit größeren Fertigungstoleranzen und/oder Schaltwegen einzusetzen, und zwar auf einfacher Art und Weise.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung eine Bedienvorrichtung für ein Fahrzeug vorgeschlagen, die versehen ist mit
    • - einem Gehäuse mit einer Vorderwand,
    • - mindestens einer an der Vorderwand des Gehäuses angeordneten Bedientaste, die an einer Schwenkachse schwenkbar gelagert sowie bei manueller Betätigung ausgehend von einer Ruheposition in eine Betätigungsposition verschwenkbar ist, und die eine Vorderseite und auf dieser ein Symbolfeld mit einer Symbolik für die bei manueller Betätigung der Bedientaste auslösbaren Funktion aufweist,
    • - einem von der Bedientaste abstehenden, in das Gehäuse hineinragenden Betätigungsarm und
    • - einem der Bedientaste zugeordneten Schalter mit einem Schalterbetätigungsorgan, auf das der Betätigungsarm der Bedientaste bei deren manueller Betätigung zur Überführung des Schalterbetätigungsorgans aus einer Ruheposition in eine Schalterauslöseposition einwirkt,
    • - wobei der Betätigungsarm der Bedientaste einen Schalterkontaktpunkt aufweist, an dem der Betätigungsarm in der Ruheposition der Bedientaste an dem Schalterbetätigungsarm anliegt, und
    • - wobei ein erster Abstand zwischen dem Symbolfeld, insbesondere zwischen einem innerhalb des Symbolfelds der Vorderseite der Bedientaste liegenden Betätigungspunkt einerseits und der Schwenkachse andererseits kleiner ist als ein zweiter Abstand zwischen dem Symbolfeld, insbesondere zwischen dem besagten Betätigungspunkt innerhalb des Symbolfeldes einerseits und dem Schalterkontaktpunkt des Betätigungsarms andererseits.
  • Sinngemäß wird mit der Erfindung eine Bedienvorrichtung für ein Fahrzeug vorgeschlagen, die Bedientasten mit kleineren Hüben oder Schwenk/Kippbewegungen aufweist. Dabei sind die Bedientasten schwenkbar, d.h. ausgehend aus einer Ruheposition in eine Betätigungsposition verschwenkbar gelagert. Auf der Vorderseite der Bedientaste ist ein Symbolfeld angeordnet, in dem sich eine Symbolik für die bei manueller Betätigung der Bedientaste auslösbare Funktion befindet wie z.B. Symbole für Funktionen der Klimaanlage, des Radios oder des Navigationssystems.
  • Typischerweise sind die der Bedientaste zugeordneten Schalter auf einem Trägerelement beispielsweise einer Leiterplatine angeordnet, das sich hinter der Vorderwand des Gehäuses befindet. Auf der Leiterplatine sind neben elektrischen Leiterbahnen noch weitere elektrische und elektronische Bauteile angeordnet. Bei den Schaltern kann es sich beispielsweise um einen Key-Top-Schalter handeln, der in einer auf der Leiterplatine aufliegenden Schaltmatte integriert ist. Auch sind andere Schalter mit relativ großen Fertigungstoleranzen und/oder Schaltwegen einsetzbar.
  • Erfindungsgemäß ist ein Betätigungsarm starr an der Hinterseite der Bedientaste angeordnet, welcher von der Bedientaste absteht und in das Innere des Gehäuses hineinragt. Der Betätigungsarm weist im von der Bedientaste entfernten hinteren Ende einen Kontaktpunkt mit dem Schalterbetätigungsorgan des Schalters auf. In der Ruheposition der Bedientaste liegt der Betätigungsarm an dem Schalterkontaktpunkt des Schalterbetätigungsorgans an. Wird nun die Bedientaste niedergedrückt, so wird die Kippbewegung der Taste über den Betätigungsarm in eine typischerweise translatorische Bewegung des Schalterbetätigungsorgans übertragen, wodurch der Schalter betätigt wird.
  • Entscheidend bei der Erfindung ist, dass der (erste) Abstand zwischen dem bei manueller Betätigung der Bedientaste innerhalb des Symbolfelds liegenden Betätigungspunkt und der Schwenkachse der Bedientaste kleiner ist als der (zweite) Abstand zwischen dem besagten Betätigungspunkt innerhalb des Symbolfelds und dem Schalterkontaktpunkt am dem Betätigungsarm. Genauer gesagt handelt es sich bei dem ersten Abstand um den Abstand des Betätigungspunktes auf dem Symbolfeld, insbesondere Mittelpunkt des Symbolfeldes, zur Schwenkachse der Bedientaste, also die Länge einer gedachten Linie ist, die radial zu der Schwenkachse und zur parallel zu der von dem Symbolfeld aufgespannten Ebene bis in Höhe des Betätigungspunktes verläuft, d.h. bis zu einer orthogonal zu der von dem Symbolfeld aufgespannten Ebene ( 6) erstreckt und zu der die gedachte Linie ihrerseits senkrecht verläuft. Dabei befindet sich der Betätigungspunkt auf der Ebene, die parallel zu der vom Symbolfeld aufgespannten Ebene verläuft.
  • Der zweite Abstand ist demnach der Abstand des Schalterkontaktpunkts zu einer vom Symbolfeld aufgespannten Ebene, also die Länge einer gedachten Linie, die rechtwinklig zu einer von dem Symbolfeld aufgespannten Ebene und durch den Schalterkontaktpunkt verläuft. Diese beiden Abstände definieren also ein Übersetzungsverhältnis, dem entsprechend die Schwenk/Kippbewegung der Bedientaste in eine im Vergleich zu dieser größeren Bewegung des Betätigungsarms in dessen Schalterkontaktpunkt und damit in eine größere translatorische Bewegung des Schalterbetätigungsorgans umgesetzt wird. Hierdurch wird erreicht, dass Schalter mit relativ großem Schaltweg bzw. relativ großer Fertigungstoleranz bei kleinem Schwenk/Kippwinkel der Bedientaste betätigt werden können. Somit können auch Schalter mit großer Fertigungstoleranz, die bekanntlich im Vergleich zu Schalter mit geringen Fertigungstoleranz kostengünstiger hergestellt werden können, in der Bedienvorrichtung für Fahrzeuge eingesetzt werden, wodurch merkliche Kosteneinsparungen möglich sind.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Schalter als Key-Top-Schalter ausgebildet, dessen Schalterbetätigungsorgan die Form eines hohlkegelartigen Doms besitzt, wobei typischerweise mehrere derartige Schalterbetätigungsorgane in einer typischerweise Silikon-Schaltmatte integriert sind. Die hohlkegelartigen Dome sind einteilig mit der aus elastischem Material bestehenden Schaltmatte hergestellt. Die Kegelwand des Doms weist an der Innen- und Außenseite jeweils einen zentral angeordneten Stößel auf, der einteilig mit der Kegelwand ausgebildet ist. Der Stößel steht dem oberen Ende der Kegelwand nach außen und an der Innenseite der Kegelwand ins Innere des Doms über. Die Oberfläche des sich an der Innenseite der Kegelwand befindlichen Ende des Stößels ist mit elektrisch leitendem Material, beispielsweise Graphit, beschichtet. Auf dem Trägerelement befinden sich unterhalb des Stößels zwei Kontaktfelder. Wird der Stößel infolge der Betätigung der Bedientaste durch den Betätigungsarm unter Verformung des Doms niedergedrückt, so kommt das innere beschichtete Ende des Stößels mit den beiden Kontaktfeldern auf dem Trägerelement in Kontakt, wodurch dieser Stromkreis kurzgeschlossen und zwischen ihnen eine elektrische Verbindung hergestellt wird. Beim Loslassen der Bedientaste wird keine Kraft mehr auf den Stößel ausgeübt, womit sich dieser aufgrund des elastischen rückstellfähigen Materials wieder selbsttätig in die Ausgangsposition zurückbewegt.
  • In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Betätigungsarm zumindest in dem an der Rückwand der Bedientaste angrenzenden vorderen Ende einen Lichtleiter, der das Licht aus mindestens einer Lichtquelle an die Bedientaste weiterleitet. Das Licht aus der Lichtquelle wird zunächst durch eine Einspeiseoptik am Lichtleiter, beispielsweise durch ein Prisma, eingefangen und anschließend durch den Lichtleiter zur Bedientaste geleitet. Dabei gibt die Lichtquelle, die auf dem Trägerelement angeordnet ist, entweder Hinterleuchtungslicht für die Bedientaste oder Funktionsrückmeldelicht zur Visualisierung der Aktivierung einer mit der Bedientaste auslösbaren Funktion ab. Häufig sind zwei Lichtquellen, für die in der Praxis typischerweise Leuchtdioden eingesetzt werden, einer Bedientaste zugeordnet, wobei eine der beiden für das Hinterleuchtungslicht und eine andere für das Funktionsrückmeldelicht sorgen. Insoweit ist gegebenenfalls jeder Lichtquelle ein eigener Lichtleiter zugeordnet.
  • In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung kann die Schwenkachse, um die die Bedientaste von der Ruheposition in die Betätigungsposition verschwenkbar gelagert ist, sich sowohl innerhalb als auch außerhalb der Bedientaste befinden kann. In der Ausführungsform, bei der die Schwenkachse sich innerhalb der Bedientaste befindet, ist die Schwenkachse optimalerweise auf der dem Schalterbetätigungsorgan zugewandten Seite der Bedientaste angeordnet, damit das Schalterbetätigungsorgan durch die manuelle Betätigung der Bedientaste ausgehend aus der Ruheposition in dessen Schalterauslöseposition gebracht werden kann. Bei außerhalb der Bedientaste liegender Schwenkachse kann diese auf einem Hebel angeordnet sein, der als Verlängerung der Bedientaste dient und mit der Bedientaste verbunden ist. Bei dem Hebel handelt es sich um jegliche Art starrer Verbindungselemente. Wichtig ist es auch hier, dass der Hebel bzw. die sich darauf befindende Schwenkachse so gelagert ist, dass der Schalter beim Betätigen der Bedientaste ausgelöst werden kann.
  • Mit dem erfindungsmäßigen Konzept ist es möglich, Tastensysteme einzusetzen, die einen sehr kurzen Arbeitsweg von bis zu 0,3mm, und gleichzeitig einen Toleranzbereich von beispielsweise bis zu +/- 0,2mm aufweisen. Aufgrund des Übersetzungsverhältnisses zwischen dem Arbeitsweg der Bedientaste und dem des Schalters von beispielsweise 1:3 kann das Toleranzfeld des Schalters auf 0,6mm erweitert werden. Damit sind handelsübliche Schaltersysteme mit relativ großen Toleranzen einsetzbar. Systemtoleranzen können dabei kompensiert werden, wodurch Bauteile „tolerant“ gestaltet werden können, ohne die von Endkunden geforderten kleinen Systemtoleranzen zu vernachlässigen.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Bedienvorrichtung mit einem haptischen Feedback versehen ist. Es steigert den Bedienkomfort, wenn dem Anwender die Erkennung einer validen Bedienung des Bedienelements signalisiert wird. Dies erfolgt vor allem vorteilhafterweise durch eine taktile Rückmeldung. Ein derartiges haptisches Feedback lässt sich beispielsweise mechanisch, elektromechanisch oder aber auch elektrisch bzw. elektrostatisch realisieren. Ein mechanisches taktiles Feedback lässt sich dadurch realisieren, dass das Display mittels eines Aktuators impulsartig mechanisch angeregt wird. Eine andere Möglichkeit der Realisierung eines haptischen Feedbacks besteht darin, dass in das Display bzw. in das Abdeckglas des Displays Biegewellen eingeprägt werden. Eine weitere Möglichkeit der Realisierung des haptischen Feedbacks besteht in einer rein elektrisch arbeitenden Variante mittels örtlich erzeugter elektrischer Felder.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:
    • 1 eine Vorderansicht (perspektivisch) auf die Bedienvorrichtung,
    • 2 eine Schnittansicht durch die Bedienvorrichtung gemäß II, III, IV der 1 in Ruheposition,
    • 3 eine Schnittansicht durch die Bedienvorrichtung gemäß II, III, IV der 1 für das Ausführungsbeispiel mit einem Lichtleiter in der Ruheposition,
    • 4 eine Schnittansicht durch die Bedienvorrichtung gemäß II, III, IV der 1 für das Ausführungsbeispiel mit einem Lichtleiter in der Betätigungs- bzw. Schalterauslöseposition,
    • 5 eine perspektivische Darstellung der Bedientaste zur Verdeutlichung des Begriffs des „ersten“ Abstands L1,
    • 6 eine Draufsicht auf die Bedientaste und den Betätigungsarm zur Verdeutlichung des Begriffs des „zweiten“ Abstands L2,
    • 7 Kraft-Weg-Diagramm der Bedientaste,
    • 8 Kraft-Weg-Diagramm des Key-Top Schalters, und
    • 9 ein alternatives Ausführungsbeispiel mit geneigter Bedienebene.
  • In den 1 bis 2 ist die grundsätzliche Konstruktion eines Ausführungsbeispiels einer Bedienvorrichtung 10 gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Bedienvorrichtung 10 ein Gehäuse 12 auf, an dessen Vorderwand 14 sich beispielsweise ein Display 16 sowie ein Bedienelement 18 in Form einer Leiste mit drei Bedientasten 20 befinden. Jede Bedientaste 20 weist eine Vorderseite 22 auf, auf der ein Symbolfeld 24 angeordnet ist, welches mit einer Symbolik für die bei manueller Betätigung der Bedientaste 20 auslösbare Funktion versehen ist. Innerhalb des Gehäuses 12 befindet sich ein Trägerelement 26 für diverse elektrische und elektronische Komponenten. Bei diesem Trägerelement 26 handelt es sich typischerweise um eine Leiterplatine 28. Ferner befindet sich z.B. eine Schaltmatte 30 auf dem Trägerelement 26, die integrierte Key-Tops als Schalter 38 aufweist. Die Erfindung ist aber nicht auf die Ausgestaltung der Schalter als Key-Top 38 beschränkt.
  • Gemäß der Schnittansicht der 2 befindet sich hinter der Bedientaste 20 ein Betätigungsarm 32, welcher mit der Hinterseite 36 der Bedientaste 20 starr verbunden ist. Die Bedientaste 20 ist um eine Schwenkachse 34 verschwenkbar gelagert, die im Bereich des unteren Randes der Hinterseite 36 der Bedientaste 20 angeordnet ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Betätigungsarm 32 orthogonal zur Hinterseite 36 der Bedientaste 20 angeordnet. Alternativ kann der Betätigungsarm 32 auch in beliebigen Winkeln von der Hinterseite 36 der Bedientaste 20 abstehen und/oder verlaufen, wie z.B. in 9 gezeigt. Unter dem der Bedientaste 20 abgewandten freien Ende 37 des Betätigungsarms 32 befindet sich ein mechanischer Schalter, der in diesem Ausführungsbeispiel als ein Key-Top-Schalter 38 ausgebildet ist. Der Key-Top-Schalter 38, der in der Schaltmatte 30 integriert ist, weist ein Schalterbetätigungsorgan 40 und einen hohlkegelartigen Dom 44 auf. Der Dom 44 weist eine Kegelwand 46 auf, an deren Außen- und Innenseite ein einteilig mit dieser Kegelwand 46 ausgebildeten Stößel 41 zentral angeordnet ist. Dabei zeigt das äußere Ende 42 des Stößels 41 von der Kegelwand 46 nach außen und das innere Ende des Stößels 60 ins Innere des Doms 44. In der Ruheposition liegt ein Schalterkontaktpunkt 48 am freien Ende 37 des Betätigungsarms 32 an dem Schalterbetätigungsorgan 40 an.
  • 3 zeigt eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels, bei dem der Betätigungsarm 32 zumindest in dessen der Hinterseite 36 der Bedientaste 20 zugewandten Abschnitt oder über seine gesamte Länge als Lichtleiter 50 ausgebildet ist. Der Lichtleiter 50 weist eine Einspeiseoptik 52 zum Einleiten von Licht einer auf der Leiterplatine 28 befindlichen Lichtquelle 54 auf, wobei die Einspeiseoptik 52 einteilig mit dem Lichtleiter 50 ausgebildet ist. Alternativ kann die Einspeiseoptik 52 auch als ein separates mit dem Lichtleiter 50 verbundenes Bauteil ausgeführt sein. Ferner weist die Bedientaste 20 einen Hebel 56 auf, der mit dem unteren Rand der Hinterseite 36 der Bedientaste 20 einteilig ausgebildet ist. Alternativ kann der Hebel 56 auch als ein separates mit der Bedientaste 20 starr verbundenes Bauteil ausgeführt sein. Die Schwenkachse 34 der Bedientaste 20 befindet sich in diesem Ausführungsbeispiel im Bereich des unteren Randes des Hebels 56.
  • Wird nun bei den Ausführungsbeispielen der 2 und 3 die Bedientaste 20 betätigt, so wird diese um ihre Schwenkachse 34 gekippt und bewegt sich dabei aus der Ruheposition in die Betätigungsposition, gleichzeitig bewegt sich der Betätigungsarm 32 und damit auch der Schalter 38 aus der Ruheposition in die Schalterauslöseposition. 4. zeigt für das Ausführungsbeispiel der 3 die Stellung von Bedientaste 20, Betätigungsarm 32 und Schalter 38 der Bedienvorrichtung 10 in der Betätigungs- bzw. Schalterauslöseposition, wobei in der Schalterauslöseposition das äußere Ende 42 des Stößels 41 durch den Betätigungsarm 32 unter Verformung des Doms 44 niedergedrückt ist.
  • Der genaue Aufbau des Schalters 38 wird aus 3 und 4 ebenfalls ersichtlich, in denen jeweils der Querschnitt des Schalters 38 in der Ruheposition und in der Schalterauslöseposition dargestellt ist. Wie zuvor beschrieben, weist das Schalterbetätigungsorgan 40 einen zentral angeordneten Stößel 41 auf, wobei das innere Ende 60 des Stößels 41 mit einer Beschichtung 62 aus elektrisch leitendem Material versehen ist. In der Ruheposition hat das innere Ende 60 des Stößels 41 keinen Kontakt mit der Leiterplatine 28. In der Schalterauslöseposition liegt das innere Ende 60 des Stößels 41 auf der Leiterplatine 28 auf, so dass dessen beschichtete Oberfläche 62 mit den zwei auf der Leiterplatine 28 angeordneten Kontaktfeldern 64 in Kontakt kommt, wodurch eine elektrische Verbindung zustande kommt.
  • Wie bereits erwähnt, liegt der Kernpunkt der Erfindung darin, dass der erste Abstand L1 zwischen einem innerhalb des Symbolfelds 24 liegenden Betätigungspunkt 66, insbesondere dem Mittelpunkt 68 des Symbolfeldes 24, und der Schwenkachse 34 der Bedientaste 20 kleiner ist als der zweite Abstand L2 zwischen dem besagten Betätigungspunkt 66 innerhalb des Symbolfelds 24 und dem Schalterkontaktpunkt 48 des Betätigungsarms 32, an dem dieser an dem Schalterbetätigungsorgan 40 anliegt. In den 5 und 6 werden diese Abstände in Detail veranschaulicht.
  • Aus 5 wird ersichtlich, dass der erste Abstand L1 die Länge einer gedachten Linie ist, die radial zu der Schwenkachse 34 und zur parallel zu der von dem Symbolfeld 24 aufgespannten Ebene 72 bis in Höhe des Betätigungspunktes 67 verläuft, d.h. bis zu einer orthogonal zu der von dem Symbolfeld 24 aufgespannten Ebene 72 (6) erstreckt und zu der die gedachte Linie ihrerseits senkrecht verläuft. Dabei befindet sich der Betätigungspunkt 67 auf der Ebene 70, die parallel zu der vom Symbolfeld 24 aufgespannten Ebene 72 verläuft.
  • Gemäß 6 ist der zweite Abstand L2 die Länge einer gedachten Linie, die rechtwinklig zu der von dem Symbolfeld 24 aufgespannten Ebene 72 und durch den Schalterkontaktpunkt 48 am freien Ende 37 des Betätigungsarms 32 verläuft. In den Ausführungsbeispielen gemäß den 2 bis 4 ist der zweite Abstand L2 ungefähr dreimal so lang wie der erste Abstand L1 , 1, womit sich ein Übersetzungsverhältnis von 1:3 ergibt. Der Weg, den der Schalterkontaktpunkt 48 bei Betätigung der Bedientaste 20 zurücklegt, beträgt damit etwa das Dreifache des Weges, den der Mittelpunkt des Symbolfeldes 24 beschreitet. Damit ist es nun möglich, einen Schalter 38 mit einem Schalterbetätigungsorgan 40 einzusetzen, der bzw. das größeren Fertigungstoleranzen bzw. größeren Weglängen unterliegt, ohne dass sich dies auf große Betätigungswege der Bedientaste 20 auswirkt; das wird vielmehr durch das Übersetzungsgetriebe des Hebelsystems aus schwenkbarer Bedientaste 20 und Betätigungsarm 32 kompensiert.
  • Entsprechend dem Übersetzungsverhältnis zwischen L1 und L2 von z.B. etwa 1:3 ist der Arbeitsweg SSO , den das Schalterbetätigungsorgan 40 zwischen seiner Ruheposition SSO0 und seiner Schalterauslöseposition SSO2 zurücklegt, ebenfalls dreimal so lang wie der Arbeitsweg SBT , den die Bedientaste 20 zwischen ihrer Ruheposition SBT0 und ihrer Schalterauslöseposition SBT2 zurücklegt (4). Dieses Übersetzungsverhältnis ist in der Gegenüberstellung der Kraft-Weg-Diagramme des (Key-Top-)Schalters 38 und der Bedientaste 20 in den 7 und 8 veranschaulicht, wobei in den 7 und 8 die Kraft-Weg-Kennlinien beim Bestätigen von Bedientaste und Schalter als durchgehende Linie gezeigt sind, während die gestrichelten Linien die Zurückbewegung in die Ruhepositionen zeigen.
  • 7 zeigt den Verlauf der Kraft, die benötigt wird, um den (Key-Top)-Schalter 38 zu betätigen, in Abhängigkeit vom Weg, den das Schalterbetätigungsorgan 40 bei der Betätigung des Schalters 38 von der Ruheposition SSO0 bis zur Schalterauslöseposition SSO2 zurücklegt. Dabei ist zu erkennen, dass die Kraft zunächst kontinuierlich ansteigt, bis die Kraft F1 erreicht ist, wobei F1 diejenige Kraft ist, die erforderlich ist, um den Dom 44 zum „Einfallen“ zu bringen. Während SSO1 die Wegposition ist, die das Schalterbetätigungsorgan 40 mit Beginn des Zusammenfallens des Doms 44 einnimmt, stellt F1 die maximale Kraft dar, die bei der Betätigung des Schalters 38 benötigt wird. Anschließend fällt die Kontaktkraft F2 ab, bis das innere Ende 60 des Stößels 41 mit den Kontaktfeldern 64 der Leiterplatine 28 in Kontakt kommt, also bis die Schalterauslöseposition SSO2 erreicht ist.
  • Analog zur 7 ist in 8 der Kraft-Weg-Verlauf der Bedientaste 20 dargestellt. Auch hier wird die Bedientaste 20 zunächst ausgehend von der Ruheposition SBT0 gedrückt, bis der Dom 44 des Schalterbetätigungsorgans 40 durch das Niederdrücken des Betätigungsarms 32 „einfällt“. Dabei legt die Bedientaste 20 den Weg bis zur Position SBT1 zurück, wobei die Kraft auf F3 ansteigt. Anschließend wird die Bedientaste 20 weiterverschwenkt, bis sie die der Schalterauslöseposition entsprechenden Betätigungsposition erreicht. Dabei fällt die Kraft auf F4 ab.
  • Im Vergleich zum Kraft-Weg-Verlauf des Schalters 38 gemäß 7 ist zu erkennen, dass aufgrund des zuvor erwähnten Übersetzungsverhältnisses die Arbeitswege der Bedientaste 20 bis zur Position SBT1 bzw. Position SBT2 lediglich ein Drittel des Arbeitsweges des Schalterbetätigungsorgans 40 bis SSO1 bzw. SSO2 beträgt. Durch diese Verkürzung des Arbeitsweges wird der Arbeitsweg des Schalterbestätigungsorgans 40 zwischen SSO1 und SSO2 auf die Betätigungstaste 20 bezogen verkürzt (deren Weg zwischen SBT1 und SBT2 ist „gestaucht“), was bedeutet, dass die Kraft von F3 und F4 innerhalb eines kürzeren Weges abfällt, die negative Steigung der Kraft-Weg-Kennlinie also größer ist, was wiederum zu einem deutlich spürbareren Haptik-Gefühl an der Fingerkuppe führt, als es der Fall ist, indem der Schalter 38 durch eine translatorisch bewegte, direkt auf den Schalter 38 einwirkende Bedientaste 20 betätigt würde.
  • Die 9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Bedienvorrichtung 10', bei der die Vorderwand 14 des Gehäuses 12 und die der Bedientaste 20 schräg verlaufen. In der 9 sind die Elemente der Bedienvorrichtung 10', soweit sie denjenigen der Bedienvorrichtung 10 konstruktiv und/oder funktionell entsprechen und/oder gleichen, mit den gleichen Bezugszeichen wie in den 2 bis 6 gezeigt, bezeichnet.
  • Bezugszeichenliste
    • 10, 10'
    Bedienvorrichtung
    12
    Gehäuse
    14
    Vorderwand des Gehäuses
    16
    Display
    18
    Bedienelement
    20
    Bedientaste
    22
    Vorderseite der Bedientaste
    24
    Symbolfeld
    26
    Trägerelement
    28
    Leiterplatine
    30
    Schaltmatte
    32
    Betätigungsarm
    34
    Schwenkachse
    36
    Hinterseite der Bedientaste
    37
    freies Ende des Betätigungsarms
    38
    Key-Top-Schalter
    40
    Schalterbetätigungsorgan
    41
    Stößel
    42
    äußeres Ende des Stößels
    44
    Dom
    46
    Kegelwand des Doms
    48
    Schalterkontaktpunkt
    50
    Lichtleiter
    52
    Einspeiseoptik
    54
    Lichtquelle
    56
    Hebel
    60
    inneres Ende des Stößels
    62
    beschichtete Oberfläche am inneren Ende des Stößels
    64
    Kontaktfelder der Leiterplatine
    66
    Betätigungspunkt
    67
    Betätigungspunkt auf einer parallel vom Symbolfeld aufgespannten Ebene
    68
    Mittelpunkt des Symbolfeldes
    70
    parallel vom Symbolfeld aufgespannte Ebene
    72
    vom Symbolfeld aufgespannte Ebene
    L1
    erster Abstand
    L2
    zweiter Abstand
    SSO
    Arbeitsweg des Schalterbetätigungsorgangs
    SBT
    Arbeitsweg der Bedientaste
    F1
    Betätigungskraft
    F2
    Kontaktkraft
    F3
    Betätigungskraft
    F4
    Kontaktkraft

Claims (9)

  1. Bedienvorrichtung (10) für ein Fahrzeug, mit - einem Gehäuse (12) mit einer Vorderwand (14), - mindestens einer an der Vorderwand (14) des Gehäuses (12) angeordneten Bedientaste (20), die an einer Schwenkachse (34) schwenkbar gelagert sowie bei manueller Betätigung ausgehend von einer Ruheposition in eine Betätigungsposition verschwenkbar ist, und die eine Vorderseite (22) und auf dieser ein Symbolfeld (24) mit einer Symbolik für die bei manueller Betätigung der Bedientaste (20) auslösbaren Funktion aufweist, - einem von der Bedientaste (20) abstehenden, in das Gehäuse (12) hineinragenden Betätigungsarm (32) und - einem der Bedientaste (20) zugeordneten Schalter (38) mit einem Schalterbetätigungsorgan (40), auf das der Betätigungsarm (32) der Bedientaste (20) bei deren manueller Betätigung zur Überführung des Schalterbetätigungsorgans (40) aus einer Ruheposition in eine Schalterauslöseposition einwirkt, - wobei der Betätigungsarm (32) der Bedientaste (20) einen Schalterkontaktpunkt (48) aufweist, an dem der Betätigungsarm (32) in der Ruheposition der Bedientaste (20) an dem Schalterbetätigungsorgan (40) anliegt, und - wobei ein erster Abstand (L1) zwischen dem Symbolfeld (24), insbesondere zwischen einem innerhalb des Symbolfelds (24) der Vorderseite der Bedientaste (22) liegenden Betätigungspunkt (66) einerseits und der Schwenkachse (34) andererseits kleiner ist als ein zweiter Abstand (L2) zwischen dem Symbolfeld (24), insbesondere zwischen dem besagten Betätigungspunkt (66) innerhalb des Symbolfeldes (24) einerseits und dem Schalterkontaktpunkt (48) des Betätigungsarms (32) andererseits.
  2. Bedienvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsarm (32) zumindest in seinem mit der Bedientaste (20) verbundenen vorderen Ende ein Lichtleiter (50) ist.
  3. Bedienvorrichtung (10) nach Anspruch 2 gekennzeichnet durch eine Lichtquelle (54), deren Licht seitlich in den Lichtleiter (50) einstrahlt.
  4. Bedienvorrichtung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (54) entweder Hinterleuchtungslicht für die Bedientaste (20) oder Funktionsrückmeldelicht zur Visualisierung der Aktivierung einer mit der Bedientaste (20) auslösbaren Funktion abgibt.
  5. Bedienvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Trägerelement im Gehäuse (12) angeordnet ist, auf welchem sich die Lichtquelle (54) und der Schalter (38) befinden.
  6. Bedienvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter als Key-Top-Schalter (38) ausgeführt ist und einen hohlkegelartigen Dom (44) aufweist, wobei der Dom (44) eine Kegelwand, aufweist, an deren Außen- und Innenseite jeweils einen einteilig mit dieser ausgebildeten zentral angeordneten Stößel (41) angeordnet ist, der an dem dem Trägerelement (26) abgewandten Ende des Doms (44) jeweils nach außen von der Kegelwand (46) und ins Innere des Doms (44) übersteht und unter reversibler Verformung der Kegelwand (46) bis auf das Trägerelement (26) in die Schalterauslöseposition niederdrückbar und aufgrund des elastischen Materials des Doms (44) selbsttätig wieder in die Ausgangsposition zurückbewegbar ist.
  7. Bedienvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (34) innerhalb oder außerhalb der Bedientaste (20) angeordnet ist.
  8. Bedienvorrichtung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass von der Bedientaste (20) ein Hebel (56) absteht, der die Schwenkachse (34) aufweist.
  9. Bedienvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine elektrisch oder elektromechanisch oder elektromagnetisch arbeitende Rückmeldeeinheit zur taktilen Rückmeldung einer validen manuellen Betätigung der Bedientaste (20) durch mechanische Anregung der Bedientaste (20).
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