DE102021122947B4

DE102021122947B4 - Eingabevorrichtung mit einer Verrastvorrichtung zum Anbringen eines Eingabevorrichtungselements an einem Fahrzeugbauteil

Info

Publication number: DE102021122947B4
Application number: DE102021122947.2A
Authority: DE
Inventors: Ramesh Babu Senthamarai Kannan; Jerry Caleb
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2021-09-06
Filing date: 2021-09-06
Publication date: 2023-08-24
Anticipated expiration: 2041-09-07
Also published as: DE102021122947A1

Abstract

Eingabevorrichtung (1) mit einer Verrastvorrichtung (4), um ein Eingabevorrichtungselement (2) der Eingabevorrichtung (1) an einem Fahrzeugbauteil (3) anzubringen, wobei die Verrastvorrichtung (4) ein erstes Verbindungselement (5) mit einer ersten Aussparung (8, 25) und ein separates zweites Verbindungselement (6) mit einem ersten Stift (10, 26) sowie einem Grundelement (15) aufweist, wobei die Verbindungselemente (5, 6) im Verhältnis zueinander bewegbar sind zwischen einer getrennten Position, in der der erste Stift (10, 26) von der ersten Aussparung (8, 25) getrennt ist, und einer verbundenen Position, in der der erste Stift (10, 26) in der ersten Aussparung (8, 25) verrastet ist, wobei während zumindest eines Teils der Bewegung zwischen der getrennten Position und der verbundenen Position der erste Stift (10, 26) in einer Querrichtung bezüglich einer Betriebsrichtung der Eingabevorrichtung (1) bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Verbindungselement (6) ein Schwenkelement (7) aufweist, das bewegbar angeordnet ist und den ersten Stift (10) aufweist, wobei das bewegbar angeordnete Schwenkelement (7) um eine Drehachse (12) zwischen der getrennten Position und der verbundenen Position drehbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Eingabevorrichtung mit einer Verrastvorrichtung zum Anbringen eines Eingabevorrichtungselements der Eingabevorrichtung an einem Fahrzeugbauteil. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Eingabevorrichtungsanordnung mit einem Fahrzeugbauteil und einer derartigen Eingabevorrichtung.
Ein Lenkrad eines Fahrzeugs weist häufig zumindest eine Eingabevorrichtung auf. Mit der Eingabevorrichtung kann zum Beispiel eine Lautstärke eines Soundsystems des Fahrzeugs geändert werden und/oder ein Stimmerkennungssystem des Fahrzeugs kann aktiviert werden. Innerhalb des Lenkrades befindet sich jedoch häufig eine integrierte Airbag-Vorrichtung, die zum Beispiel in einem geringen Abstand zu der zumindest einen Eingabevorrichtung angeordnet ist. Bei Betrachtung einer in einem Lenkrad angeordneten Eingabevorrichtung ist es daher entscheidend, dass die Eingabevorrichtung selbst fest an einem Rahmen des Lenkrads angebracht ist, sodass bei Auslösen des Airbags verhindert wird, dass die Eingabevorrichtung oder ein Bauteil der Eingabevorrichtung sich löst und möglicherweise einen Passagier des Fahrzeugs trifft.
Eine gattungsgemäße Eingabevorrichtung ist beispielsweise aus der US 6 150 621 A bekannt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, mittels derer eine Eingabevorrichtung fest an einem Fahrzeugbauteil angebracht ist.
Diese Aufgabe wird von dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Eingabevorrichtung. Die Eingabevorrichtung weist eine Verrastvorrichtung und ein Eingabevorrichtungselement auf. Die Verrastvorrichtung ist zum Anbringen des Eingabevorrichtungselements an einem Fahrzeugbauteil konstruiert. Die Eingabevorrichtung ist zum Beispiel eine Eingabevorrichtung für ein Lenkrad. Das Eingabevorrichtungselement ist zum Beispiel ein Knopf für das Lenkrad. Das Eingabevorrichtungselement weist Bauteile auf, die für die Funktion des Knopfes relevant sind, beispielsweise einen Betätigungsmechanismus, eine Betätigungsoberfläche und/oder elektronische Bauteile. Das Fahrzeugbauteil ist zum Beispiel das Lenkrad des Fahrzeugs. Die Eingabevorrichtung kann das Fahrzeugbauteil aufweisen. In diesem Fall kann die Eingabevorrichtung als eine Eingabevorrichtungsanordnung bezeichnet werden.
Die Verrastvorrichtung weist ein erstes Verbindungselement mit einer ersten Aussparung auf. Das erste Verbindungselement könnte entweder an dem Eingabevorrichtungselement oder dem Fahrzeugbauteil angebracht sein. Das erste Verbindungselement ist somit mit dem Eingabevorrichtungselement oder dem Fahrzeugbauteil verbunden oder daran angebracht. Die Aussparung ist eine Öffnung innerhalb eines Oberflächenbereichs des ersten Verbindungselements. Dies bedeutet, dass die Aussparung eine Vertiefung oder eine Einbuchtung innerhalb des ersten Verbindungselements ist.
Die Verrastvorrichtung weist des Weiteren ein separates zweites Verbindungselement auf. Das zweite Verbindungselement ist von dem ersten Verbindungselement getrennt. Diese zwei Elemente sind daher als einzelne Elemente der Verrastvorrichtung konstruiert. Das zweite Verbindungselement ist zum Beispiel mit dem Fahrzeugbauteil verbunden oder daran angebracht, falls das erste Verbindungselement mit dem Eingabevorrichtungselement verbunden ist oder daran angebracht ist. Alternativ ist es mit dem Eingabevorrichtungselement verbunden oder daran angebracht, falls das erste Verbindungselement mit dem Fahrzeugbauteil verbunden ist oder daran angebracht ist.
Das zweite Verbindungselement weist einen ersten Stift und ein Grundelement auf. Das Grundelement ist als eine Grundplatte konstruiert, auf der weitere Bauteile des zweiten Verbindungselements anordenbar sind. Der erste Stift ist als ein hervorstehender Teil des zweiten Verbindungselements konstruiert. Der Stift ist vorzugsweise zylinderförmig mit einer kreisförmigen oder ovalen Querschnittsfläche.
Die Verbindungselemente sind im Verhältnis zueinander bewegbar zwischen einer getrennten Position, in der der erste Stift von der ersten Aussparung getrennt ist, und einer verbundenen Position, in der der erste Stift in der ersten Aussparung verrastet ist. In der getrennten Position sind das erste Verbindungselement und das zweite Verbindungselement nicht aneinander angebracht, während in der verbundenen Position beide Verbindungselemente aufgrund der Rastverbindung des ersten Stifts mit der ersten Aussparung aneinander befestigt sind. Während der Bewegung von der getrennten in die verbundene Position werden die Verbindungselemente vorzugsweise aufeinander zu bewegt, bis sie so nah beieinander sind, dass der erste Stift in die erste Aussparung verrasten kann. Ein Durchmesser der ersten Aussparung ist vorzugsweise größer als ein Durchmesser der Querschnittsfläche des Stifts, sodass der erste Stift in die erste Aussparung passt. Alternativ ist der Durchmesser der ersten Aussparung kleiner als der Durchmesser der Querschnittsfläche des Stifts, sodass der Zusammenbau unter Vorspannung erfolgt.
Während zumindest eines Teils der Bewegung zwischen der getrennten Position und der verbunden Position, werden vorzugsweise das erste Verbindungselement und das Grundelement des zweiten Verbindungselements in einer Betriebsrichtung aufeinander zu bewegt. Die Betriebsrichtung wird alternativ als Höhenrichtung der Eingabevorrichtung bezeichnet. Bei Betätigung der Eingabevorrichtung wird ein Frontelement der Eingabevorrichtung, also des Eingabevorrichtungselements, in eine Richtung gedrückt, die der Betriebsrichtung entspricht. Während der Bewegung zwischen der getrennten zu der verbundenen Position werden das erste Verbindungselement und/oder das Grundelement des zweiten Verbindungselements somit vorzugsweise in einer Richtung bewegt, die einer Betätigungsrichtung der Eingabevorrichtung selbst entspricht. Die Betätigungsrichtung entspricht der Betriebsrichtung. In Höhenrichtung wird das erste Verbindungselement vorzugsweise nach unten bewegt und/oder das Grundelement des zweiten Verbindungselements wird nach oben bewegt bis die verbundene Position erreicht ist.
Während zumindest eines Teils der Bewegung zwischen den beiden Positionen wird der erste Stift in einer Querrichtung bezüglich der Betriebsrichtung der Eingabevorrichtung bewegt. Der erste Stift wird somit nicht in Höhenrichtung, also nach oben, bewegt, wie es vorzugsweise für das Grundelement zutrifft, sondern wird zum Beispiel in einer Schrägrichtung bewegt, das heißt einer Richtung, die bezüglich der Betriebsrichtung geneigt ist. Mit anderen Worten wird der erste Stift in einem Winkel zur Betriebsrichtung der Eingabevorrichtung bewegt.
Der Erfindung liegt die Beobachtung zugrunde, dass, um zu verhindern, dass zumindest ein Teil der Eingabevorrichtung eines Lenkrads sich während einer Airbag-Auslösung löst, eine Ausklinkkraft erhöht werden muss, die nötig ist, um zwei verrastete Teile einer Rastverbindung einer Verrastvorrichtung der Eingabevorrichtung voneinander zu trennen. Das Erhöhen der Ausklinkkraft führt jedoch zu einer Erhöhung der Einklinkkraft, da diese zwei Kräfte typischerweise voneinander abhängig sind. Die Einklinkkraft gibt in diesem Zusammenhang eine Kraft an, die notwendig ist, um von der getrennten zur verbundenen Position zu gelangen, also die Kraft, die notwendig ist, um den ersten Stift in die erste Aussparung zu verrasten.
Die Ausklinkkraft kann erhöht werden, indem eine Dicke der verbundenen Teile der Verrastvorrichtung vergrößert wird. Dies führt jedoch zu einer höheren Wahrscheinlichkeit, dass sich zumindest ein Teil der Verrastvorrichtung während des Einklinkvorgangs, also während des Verrastens der beiden Verbindungselemente, dauerhaft verformt. Dies würde letztlich zu einer geringeren Ausklinkkraft führen als erwartet. Es ist somit entscheidend, eine Montagefunktionalität der Verrastvorrichtung sowie ihre Einklinkkraft beizubehalten und gleichzeitig ihre Ausklinkkraft deutlich zu erhöhen.
Während der Bewegung zwischen der getrennten und der verbundenen Position werden die Verbindungselemente somit vorzugsweise in eine Richtung bewegt, die einer Betätigungsrichtung der Eingabevorrichtung selbst entspricht. Um zurück in die getrennte Position zu gelangen, werden die beiden Verbindungselemente jedoch nicht einfach entgegen der Betriebsrichtung bewegt, aufgrund des ersten Stifts und der unterschiedlichen Bewegungsrichtung des ersten Stifts relativ zur Bewegungsrichtung der Verbindungselemente. Dies führt zu einer im Vergleich zur Einklinkkraft erhöhten Ausklinkkraft. Die Verrastvorrichtung schafft somit eine feste Anbringung der Eingabevorrichtung an dem Fahrzeugbauteil.
Erfindungsgemäß weist das zweite Verbindungselement ein Schwenkelement auf, das beweglich angeordnet ist. Das Schwenkelement weist den ersten Stift auf, der vorzugsweise als ein herausstehender Teil des Schwenkelements konstruiert ist. Der Stift ist vorzugsweise zylinderförmig mit einer kreisförmigen oder ovalen Querschnittsfläche. Das beweglich angeordnete Schwenkelement ist um eine Drehachse zwischen der getrennten Position und der verbundenen Position drehbar. Das Schwenkelement ist vorzugsweise beweglich an einem in Höhenrichtung betrachtet oberen Abschnitt des zweiten Verbindungselements angeordnet.
Diese Ausführungsform der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung beruht auf der Beobachtung, dass eine Beibehaltung der Montagefunktionalität der Verrastvorrichtung der Eingabevorrichtung und der Einklinkkraft bei gleichzeitiger Erhöhung der Ausklinkkraft durch Vergrößern der Steifigkeit der Verrastvorrichtung erreicht werden kann. Das Schwenkelement ist daher als ein zusätzliches Bauteil der Verrastvorrichtung hinzugefügt, wobei das Schwenkelement mit beiden Verbindungselementen in der verbundenen Position verbunden ist. In der verbundenen Position des Schwenkelements fungiert das Schwenkelement somit als Verstärkung der Verbindungselemente. Mit anderen Worten fungiert das Schwenkelement als ein zusätzlicher Kern der Verrastvorrichtung der Eingabevorrichtung, der dazu konstruiert ist, die Steifigkeit der Verrastvorrichtung in der verbundenen Position zu vergrößern. Anstatt eine Verrastvorrichtung für die Eingabevorrichtung zu benutzen, die nur die beiden Verbindungselemente aufweist, die direkt miteinander verbunden sind, weist die Verrastvorrichtung der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung ein drittes Bauteil auf, nämlich das Schwenkelement.
Die erfindungsgemäße Eingabevorrichtung weist daher eine erhöhte Ausklinkkraft auf, während die Einklinkkraft im Vergleich zu Eingabevorrichtungen ohne Schwenkelement konstant bleibt. Die Eingabevorrichtung sorgt somit für eine feste Anbringung des Eingabevorrichtungselements an dem Fahrzeugbauteil. Das Schwenkelement ist des Weiteren leicht drehbar, um zwischen der getrennten Position und der verbundenen Position zu wechseln, was die vorgeschlagene Verrastvorrichtung der Eingabevorrichtung leicht handhabbar für einen Benutzer macht.
Zudem sieht eine Ausführungsform vor, dass das zweite Verbindungselement eine zweite Aussparung aufweist und das Schwenkelement einen zweiten Stift aufweist. In der verbundenen Position ist der zweite Stift in einer zweiten Aussparung verrastet. Das Schwenkelement ist an dem zweiten Verbindungselement angeordnet und dazu konstruiert, sowohl mit dem ersten Verbindungselement wie auch einem anderen Teil des zweiten Verbindungselements, nämlich dem Teil des zweiten Verbindungselements, der die zweite Aussparung aufweist, verbunden zu werden. Das Schwenkelement weist daher zwei jeweilige Stifte auf, die je in die entsprechende Aussparung des jeweiligen Verbindungselements verrastet sind. Die zweite Aussparung hat vorzugsweise eine ähnliche oder sogar identische Form wie die erste Aussparung. Der zweite Stift hat vorzugsweise eine ähnliche oder sogar identische Form wie der erste Stift. Beim Trennen der beiden Verbindungselemente voneinander, zum Beispiel bei der Bewegung von der verbundenen zur getrennten Position, wirkt die Ausklinkkraft auf eine Kontaktfläche zwischen dem ersten Stift und der ersten Aussparung sowie auf eine Kontaktfläche zwischen dem zweiten Stift und der zweiten Aussparung. Im Vergleich zu herkömmlichen Verrastvorrichtungen von Eingabevorrichtungen ist die notwendige Ausklinkkraft daher erhöht. Eine für die Verrastung des jeweiligen Stifts in die jeweilige Aussparung benötigte Kraft bleibt jedoch konstant. Obwohl die Ausklinkkraft erhöht ist, wird die Einklinkkraft selbst konstant gehalten.
Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass der erste Stift in einem ersten Bereich an einer ersten Seite des Schwenkelements positioniert ist. Der zweite Stift ist in einem zweiten Bereich an einer zweiten Seite des Schwenkelements positioniert. Die erste Seite ist gegenüber der zweiten Seite angeordnet und der erste Bereich ist gegenüber dem zweiten Bereich angeordnet. Mit anderen Worten ist das Schwenkelement zum Beispiel als ein gerades Prisma mit rechtwinkliger Grundfläche geformt, wobei die Grundfläche eine rechteckige Form hat, deren Länge länger als ihre Breite ist. Die beiden Seiten sind zum Beispiel parallel zur Oberflächenebene der Grundfläche des Schwenkelements ausgerichtet. Aus einer Höhenrichtung senkrecht zur Oberflächenebene der Grundfläche betrachtet, ist der erste Stift zum Beispiel auf einer Vorderseite des Schwenkelements positioniert, während der zweite Stift auf der Rückseite des Schwenkelements positioniert ist. Die Höhenrichtung ist senkrecht zur Länge und Breite der Grundfläche des prismatischen Schwenkelements.
Bezüglich einer Symmetrieachse betrachtet, die parallel zur Oberflächenebene der Grundfläche, aber mittig zur Länge und Breite der Grundfläche verläuft, ist der erste Bereich auf einer Seite der Symmetrieachse angeordnet und der zweite Bereich ist auf der anderen Seite der Symmetrieachse positioniert. Die beiden Seiten bezüglich der Symmetrieachse werden als linker und rechter Teil bezeichnet. Wenn, mit anderen Worten, das Schwenkelement mit der rechteckigen Grundfläche eine definierte Vorder- und Rückseite sowie einen rechten und linken Teil bezüglich der zentralen Symmetrieachse aufweist, ist ein Stift auf der Vorderseite und an dem rechten Teil positioniert und der andere Stift ist auf der Rückseite und an dem linken Teil positioniert. Die Symmetrieachse fällt vorzugsweise mit der Drehachse zusammen. Diese Anordnung der Stifte des Schwenkelements erlaubt es, dass diese durch Drehen des Schwenkelements um die Drehachse leicht in die Aussparungen in beiden Verbindungselementen verrastet werden können.
Gemäß einer anderen Ausführungsform weist das zweite Verbindungselement ein Lager auf. Das Schwenkelement weist zumindest einen Anordnungsstift auf. Der Anordnungsstift ist in das Lager eingesteckt. Der Anordnungsstift ist somit in das Lager einsteckbar. Mit anderen Worten ist der Anordnungsstift in dem Lager angeordnet. Das Lager hält den zumindest einen Anordnungsstift. Die Drehachse ist durch das Lager vorgegeben. Die Drehachse ist vorzugsweise durch eine Mittelachse sowohl des Lagers als auch des zumindest einen Anordnungsstifts vorgegeben.
Der zumindest eine Anordnungsstift steht zum Beispiel seitlich von dem Schwenkelement mit der rechteckigen Grundfläche ab. Eine Achse des Anordnungsstifts ist vorzugsweise parallel zur oben beschriebenen Symmetrieachse ausgerichtet und fällt vorzugsweise mit ihr zusammen. Die Achse ist somit parallel zu einer Breitenrichtung der rechteckigen Grundfläche. Das Lager ist zum Beispiel als eine Befestigung für den zumindest einen Anordnungsstift konstruiert. Die Kombination des Lagers und des zumindest einen Anordnungsstifts sorgt für eine stabile Drehbewegung des Schwenkelements bezüglich des zweiten Verbindungselements und des ersten Verbindungselements.
Das Lager ist vorzugsweise an einer Oberfläche des zweiten Verbindungselements positioniert, wobei die Oberfläche der Teil des zweiten Verbindungselements ist, der sowohl in der getrennten wie auch in der verbundenen Position am nächsten zum ersten Verbindungselement angeordnet ist. Bei Betrachtung der Verrastvorrichtung beispielsweise aus einer seitlichen Perspektive, bei der zum Beispiel das erste Verbindungselement über dem zweiten Verbindungselement positioniert ist, ist das Schwenkelement vorzugsweise im oberen Abschnitt des zweiten Verbindungselements und unter dem ersten Verbindungselement platziert. Bei dieser Anordnung ist die Drehachse parallel zu einem Oberflächenbereich der Oberfläche des zweiten Verbindungselements in dem oberen Abschnitt ausgerichtet. Bei dieser Anordnung können beide Stifte in die jeweilige Aussparung verrastet werden, indem das Schwenkelement um die Drehachse in die verbundene Position gedreht wird.
Des Weiteren sieht eine andere Ausführungsform vor, dass das zweite Verbindungselement zwei Stützelemente aufweist. Die zwei Stützelemente sind an dem Grundelement angebracht. Sie sind, in einer Längsrichtung des Grundelements betrachtet, in einem Abstand zueinander angeordnet. Die Längsrichtung des Grundelements wird alternativ als Längsrichtung des zweiten Verbindungselements bezeichnet. Die Längsrichtung ist vorzugsweise eine zur Drehachse parallele Richtung. Die Längsrichtung ist vorzugsweise parallel zur Symmetrieachse und/oder der Breite der Grundfläche des Schwenkelements ausgerichtet. Die beiden Stützelemente sind vorzugsweise als Säulen oder Pfeiler ausgestaltet, die aus dem Grundelement des zweiten Verbindungselements herausragen.
Beide Stützelemente weisen ein Lagerelement des Lagers auf. Das jeweilige Lagerelement ist, in Höhenrichtung des zweiten Verbindungselements betrachtet, jeweils über dem Stützelement angeordnet. Die Höhenrichtung des zweiten Verbindungselements, also die Betriebsrichtung, ist senkrecht zur Längsrichtung und vorzugsweise parallel zu einer Mittelachse der herausragenden Säulen oder Pfeiler ausgerichtet.
Das Schwenkelement weist zwei Anordnungsstifte auf. Die zwei Anordnungsstifte sind zum Beispiel an zwei gegenüberliegenden Seiten des Schwenkelements angeordnet. Die zwei Anordnungsstifte sind jeweils in eines der beiden Lagerelemente eingesteckt, sodass das Schwenkelement zwischen beiden Stützelementen angeordnet ist. Mit anderen Worten wird das Schwenkelement von beiden Lagerelementen derart gehalten, dass das Schwenkelement zwischen beiden Stützelementen angeordnet ist. Dies schafft eine stabile Anordnung des Schwenkelements zwischen den beiden Stützelementen und erhöht letztlich die Einklinkkraft der Verrastvorrichtung.
Eine andere Ausführungsform sieht vor, dass das zweite Verbindungselement ein Befestigungselement aufweist, das an dem Grundelement angebracht ist. Das Befestigungselement ist, in Längsrichtung betrachtet, zwischen den beiden Stützelementen angeordnet. Insbesondere ist das Befestigungselement, in einer Querrichtung des Grundelements betrachtet, zumindest teilweise angrenzend an die Stützelemente. Die Querrichtung des Grundelements wird alternativ als Querrichtung des zweiten Verbindungselements bezeichnet. Die Querrichtung ist senkrecht zur Längsrichtung ausgerichtet. Das Befestigungselement ist vorzugsweise ein Teil des zweiten Verbindungselements und weist die zweite Aussparung auf. Das Befestigungselement ist in der Querrichtung zumindest teilweise angrenzend an die Stützelemente, um genügend Platz bereitzustellen, damit das Schwenkelement in der verbundenen Position in das zweite Verbindungselement mit dem zweiten Stift verrastet wird.
Das Befestigungselement steht vorzugsweise aus dem Grundelement des zweiten Verbindungselements hervor. Vorzugsweise ist eine Höhe des Befestigungselements, in Höhenrichtung, also in Betriebsrichtung, betrachtet, geringer als eine Höhe der Stützelemente.
Gemäß einer anderen Ausführungsform ist eine Längserstreckung des Schwenkelements parallel zu einer Höhenerstreckung des ersten Verbindungselements und des zweiten Verbindungselements in der verbundenen Position angeordnet. Die Längserstreckung des Schwenkelements ist eine Erstreckung des Schwenkelements, die sich entlang einer Richtung erstreckt, die zum Beispiel den ersten mit dem zweiten Bereich auf einer der Seiten des Schwenkelements verbindet. Die Längserstreckung entspricht der Länge der Grundfläche des Schwenkelements, wenn davon ausgegangen wird, dass das Schwenkelement die Form des geraden Prismas mit der rechteckigen Grundfläche hat.
Die erste und die zweite Aussparung sind vorzugsweise an Seitenflächen des jeweiligen Verbindungselements angeordnet. Die Aussparungen sind vorzugsweise an dem jeweiligen Befestigungselement des jeweiligen Verbindungselements angeordnet. Das erste Verbindungselement weist daher vorzugsweise ein Befestigungselement auf, das von einem Grundelement des ersten Verbindungselements hervorsteht. Die Höhenerstreckung kann auch als eine Tiefenerstreckung der Verrastvorrichtung bezeichnet werden. Die Höhenerstreckung ist senkrecht zur Längsrichtung sowie zur Querrichtung des zweiten Verbindungselements. In der verbundenen Position. Eine Oberfläche des ersten Verbindungselements, das die erste Aussparung aufweist, eine Oberfläche des Befestigungselements des zweiten Verbindungselements, das die zweite Aussparung aufweist, sowie die zwei Oberflächen des Schwenkelements, die die beiden Stifte aufweisen, sind in der verbundenen Position des Schwenkelements vorzugsweise alle parallel zueinander ausgerichtet.
In der getrennten Position ist die Längserstreckung des Schwenkelements vorzugsweise in einem Winkel größer als 0 Grad, aber kleiner als 90 Grad oder 150 Grad bezüglich der Höhenerstreckung des ersten Verbindungselements und dem Rest des zweiten Verbindungselements angeordnet. Daher kann in der getrennten Position der erste und/oder zweite Stift nicht in die erste beziehungsweise zweite Aussparung verrastet werden. In der verbundenen Position ist eine sehr kompakte und klein bemessene Erstreckung der Verrastvorrichtung aufgrund der beschriebenen parallelen Ausrichtung der Teile erreichbar. Dies trägt dazu bei, kleine Platzvorgaben der Eingabevorrichtung zu erfüllen.
Das Befestigungselement des ersten Verbindungselements ist vorzugsweise, in Querrichtung betrachtet, zumindest zum Teil angrenzend an die Stützelemente des zweiten Verbindungselements positioniert. Eine Ausdehnung des Befestigungselements des ersten Verbindungselements in Längsrichtung ist vorzugsweise kleiner oder gleich dem Abstand zwischen den beiden Stützelementen. Wird das erste Verbindungselement in Richtung des Grundelements des zweiten Verbindungselements in Betriebsrichtung oder umgekehrt bewegt, so drückt ein unterer Abschnitt des Befestigungselements des ersten Verbindungselements vorzugsweise die erste Seite des Schwenkelements an den zweiten Bereich. Aufgrund dieses Drückens dreht sich das Schwenkelement um die Drehachse. Während dieser Bewegung wird der zweite Bereich des Schwenkelements, also die Hälfte des Schwenkelements mit dem zweiten Stift, in Betriebsrichtung nach unten in Richtung des Befestigungselements des zweiten Verbindungselements bewegt. Während dieser Bewegung bewegt sich diese Hälfte des Schwenkelements in den Raum zwischen den Stützelementen. Während der Bewegung des Schwenkelements wird die andere Hälfte des Schwenkelements mit dem ersten Stift in Betriebsrichtung nach oben in Richtung der ersten Aussparung im Befestigungselement des ersten Verbindungselements bewegt. Während der beschriebenen Bewegung des Schwenkelements wird das Befestigungselement des ersten Verbindungselements in Betriebsrichtung weiter nach unten bewegt, bis es eine Position erreicht, in der der erste Stift in der ersten Aussparung verrasten kann. In dieser Position, also in der verbundenen Position, ist der untere Abschnitt des Befestigungselements des ersten Verbindungselements, in Betriebsrichtung betrachtet, vorzugsweise auf gleicher Höhe oder in etwa auf gleicher Höhe wie ein oberer Abschnitt des Befestigungselements des zweiten Verbindungselements. Mit anderen Worten wird die Drehung des Schwenkelements vorzugsweise durch eine Bewegung zumindest eines der Verbindungselemente verursacht, wobei die Bewegung einen Abstand in Betriebsrichtung zwischen den beiden Verbindungselementen verringert und zumindest eine Berührung und vorzugsweise ein Drücken des Befestigungselements des ersten Verbindungselements gegen das Schwenkelement einschließt.
Eine zusätzliche Ausführungsform sieht vor, dass die jeweilige Aussparung ein Loch in dem jeweiligen Verbindungselement ist. Die erste Aussparung ist somit ein Loch in dem ersten Verbindungselement, und die zweite Aussparung ist ein Loch in dem zweiten Verbindungselement, insbesondere in dem Befestigungselement des zweiten Verbindungselements. Vorzugsweise ist die erste Aussparung ein Loch in dem Befestigungselement des ersten Verbindungselements. Das Schwenkelement mit dem ersten und dem zweiten Stift ist vorzugsweise derart konstruiert, dass die Stifte in der verbundenen Position vollständig durch die Löcher ragen. Alternativ ist es möglich, dass ein Endabschnitt des jeweiligen Stifts in dem Loch als jeweilige Aussparung endet, ohne das Ende des Lochs zu erreichen oder über das Ende des Lochs hinauszureichen. Mit anderen Worten hat die jeweilige Aussparung die Form eines Fensters in dem jeweiligen Verbindungselement. Daraus ergibt sich ein relativ einfaches Fertigungsverfahren zur Bereitstellung der Aussparung in dem jeweiligen Verbindungselement.
Erfindungsgemäß ist bei der zusätzlichen Ausführungsform vorgesehen, dass die erste Aussparung einen Zufuhrkanal mit einem Anfangsbereich und einem Endbereich aufweist. Der erste Stift ist in der verbundenen Position in den Endbereich der ersten Aussparung verrastet. Während der Bewegung zwischen der getrennten und der verbundenen Position ist der erste Stift in den Anfangsbereich einsteckbar und durch den Zufuhrkanal zum Endbereich führbar. Während der Bewegung zwischen der getrennten Position und der verbundenen Position wird der erste Stift somit zunächst in den Anfangsbereich eingesteckt und dann durch den Zufuhrkanal zum Endbereich geführt, wo er in den Endbereich der ersten Aussparung verrastet.
Diese Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verrastvorrichtung weist nicht das Schwenkelement auf, sondern nur die beiden Verbindungselemente mit insgesamt einem Stift und einer Aussparung. Im Folgenden wird der erste Stift alternativ als Stift und die erste Aussparung als Aussparung bezeichnet. Der Zufuhrkanal bietet eine Führung, entlang der der Stift hindurchgleiten kann. Ein Überlappungsabstand in Tiefenrichtung der Aussparung, wobei die Tiefenrichtung senkrecht zu einer Oberfläche des ersten Verbindungselements und insbesondere zu einer Länge und Breite des Zufuhrkanals ist, ist während der Bewegung von der getrennten Position zu der verbundenen Position kleiner als während der Bewegung von der verbundenen Position zu der getrennten Position. Dies liegt an dem Tiefenabstand, der von der Verrastbewegung des Stifts in den Endbereich der Aussparung leicht zu überwinden ist, wobei dieser Tiefenabstand zu dem Tiefenabstand hinzuaddiert wird, der überwunden werden muss, um den Stift aus der Aussparung und die Verrastvorrichtung zurück zur getrennten Position zu bewegen. Daraus ergibt sich eine erhöhte Ausklinkkraft im Vergleich zur notwendigen Einklinkkraft. Diese Beobachtung beruht auf einer Ausgestaltung der Aussparung, die eine Tiefenstufe zwischen dem Endbereich des Zufuhrkanals und anderen Bereichen des Zufuhrkanals vorsieht.
Der Zufuhrkanal entspricht vorzugsweise einer Wegstruktur, die in das erste Verbindungselement eingebettet ist. Die Wegstruktur weist zumindest einen Abschnitt auf, in dem sie in der Querrichtung relativ zur Betriebsrichtung ausgerichtet ist. Die Breite der Wegstruktur ist gemäß eines Durchmessers einer Querschnittsfläche des Stifts dimensioniert. Ein Abstand zwischen zwei Wänden des Zufuhrkanals, also die Breite des Zufuhrkanals, ist somit breit genug, um den Stift aufzunehmen.
Erfindungsgemäß nimmt eine Tiefe der Aussparung zwischen dem Anfangsbereich und dem Endbereich des Zufuhrkanals zu. Der Zufuhrkanal weist somit ein Gefälle auf. Die Tiefe der Aussparung ist im Anfangsbereich geringer als im Endbereich des Zufuhrkanals. Die Tiefe der Aussparung ist im Anfangsbereich vorzugsweise relativ gering, während die Tiefe der Aussparung im Endbereich größer ist. Zwischen dem Anfangsbereich und dem Endbereich nimmt die Tiefe der Aussparung zu. Vorzugsweise ist die Tiefe des Zufuhrkanals im Anfangsbereich gering, sodass ein Abstand zwischen der Oberfläche des ersten Verbindungselements und dem Anfangsbereich gering ist. Die beschriebene Ausgestaltung erlaubt aufgrund des geringen Tiefenunterschieds zur Oberfläche des ersten Verbindungselements ein leichtes Einschieben des Stifts in den Zufuhrkanal im Anfangsbereich. Die Oberfläche des ersten Verbindungselements bezieht sich auf die Oberfläche eines Abschnitts des ersten Verbindungselements, der den Zufuhrkanal umgibt. Alternativ kann die Tiefe der Aussparung als eine Höhe der Aussparung bezeichnet werden.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Aussparung ein Loch im ersten Verbindungselement, zumindest in dessen Endbereich, ist. Mit anderen Worten ist der Endbereich des Zufuhrkanals ein Loch. Das Loch hat einen Durchmesser, der zumindest so groß ist wie der Durchmesser der Querschnittsfläche des Stifts. Dies erlaubt das beschriebene Verrasten des Stifts in den Endbereich des Zufuhrkanals, um in die verbundene Position bewegt zu werden.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Tiefe der Aussparung zwischen dem Anfangsbereich und einem Angrenzbereich, der sich angrenzend an den Endbereich des Zufuhrkanals befindet, kontinuierlich zunimmt. Die Tiefe wird in einer Tiefenrichtung betrachtet und somit in einer senkrechten Richtung zur Oberfläche des Abschnitts des ersten Verbindungselements, der den Zufuhrkanal umgibt.
Die Gesamtzunahme der Tiefe der Aussparung zwischen dem Anfangsbereich und dem Angrenzbereich beträgt einen ersten Abstand. Der erste Abstand ist zum Bespiel etwa 2,5 Millimeter. Die Tiefe der Aussparung nimmt zwischen dem Angrenzbereich und dem Endbereich abrupt um einen zweiten Abstand zu. Zwischen dem Angrenzbereich und dem Endbereich weist der Zufuhrkanal somit eine Stufe mit einer Stufenhöhe entsprechend dem zweiten Abstand auf. Der zweite Abstand ist zum Beispiel 2 Millimeter. Bei diesem Beispiel ist eine Gesamttiefe der Aussparung im Endbereich 4,5 Millimeter. Während der Bewegung von der getrennten Position zur verbundenen Position wird der erste Höhenabstand von dem Stift während seiner Bewegung von dem Anfangsbereich zum Angrenzbereich überwunden. Während dieser Bewegung wird der Stift vorzugsweise entlang des Zufuhrkanals geschoben. Nach Passieren des Angrenzbereichs wird der Stift abrupt weiter in die Aussparung, also in das Loch im Endbereich, bewegt. Hierdurch überwindet der Stift abrupt den zweiten Abstand in Tiefenrichtung. Da der Stift jedoch in den Endbereich verrastet, ist die Einklinkkraft, also die Kraft, die aufgebracht wird, um die Verrastvorrichtung in die verbundene Position zu bewegen, relativ gering. Die aufgebrachte Einklinkkraft ist nur zum zweiten Abstand proportional. Die Ausklinkkraft, also die Kraft, die aufgebracht wird, um die Verrastvorrichtung aus der verbundenen Position und zum Beispiel zurück in die getrennte Position zu bewegen, ist größer als die Einklinkkraft, da die Gesamttiefe der Aussparung überwunden werden muss. Dies führt zum Beispiel dazu, dass der Stift um den Gesamtabstand von 4,5 Millimeter in diesem Beispiel bewegt werden muss, um die Verrastvorrichtung in der verbundenen Position zu trennen. Dies bedeutet, dass der Überlappungsabstand des Stifts und der Aussparung beim Ausklinken höher ist als beim Einklinken. Dadurch ist es kraftaufwändiger, den Stift aus dem Aussparungsbereich herauszubewegen als umgekehrt. Daher ist, wie beabsichtigt, die Ausklinkkraft im Vergleich zur Einklinkkraft erhöht.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass während der Bewegung zwischen dem Anfangsbereich und dem Angrenzbereich der erste Stift in zumindest zwei unterschiedliche Querrichtungen bewegt wird. Die Querrichtung ist quer bezüglich der Betriebsrichtung. Mit anderen Worten weist der Zufuhrkanal zumindest einen Eckbereich zwischen dem Anfangsbereich und dem Endbereich auf. Der zumindest eine Eckbereich ist ein Bereich des Zufuhrkanals, in dem die Seitenwand des Zufuhrkanals in einem Winkel größer als 0 Grad und kleiner als 180 Grad, vorzugweise zwischen 90 Grad und 180 Grad, gebogen ist. Der Zufuhrkanal weist aufgrund des zumindest einen Eckbereichs zum Beispiel einen Zickzack-Verlauf auf. Alternativ ist ein erster Abschnitt der Seitenwand des Zufuhrkanals senkrecht zu einem angrenzenden zweiten Abschnitt der Seitenwand in dem Eckbereich ausgerichtet, wodurch sich ein L-förmigen Verlauf des Zufuhrkanals ergibt. Um entlang des Zufuhrkanals bewegbar zu sein, ist das zweite Verbindungselement vorzugsweise aus einem flexiblen Kunststoffmaterial gefertigt. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass das zweite Verbindungselement entsprechend der Form des Zufuhrkanals bewegt werden muss, um von der getrennten Position zu der verbundenen Position zu gelangen. Hierdurch wird das zweite Verbindungselement bezüglich des ersten Verbindungselements entsprechend dem Verlauf und/oder der Form des Zufuhrkanals bewegt. Diese Ausgestaltung des Zufuhrkanals erhöht die Einklinkkraft, die benötigt wird, um die Verbindungselemente der Eingabevorrichtung zu verbinden. Es unterstützt auch die Bewegung von der getrennten zu der verbundenen Position, indem unabsichtliche Rückwärtsbewegung zur getrennten Position während der Bewegung des Stifts entlang des Zufuhrkanals zwischen dem Anfangsbereich und dem Angrenzbereich und/oder dem Endbereich verhindert wird. Dies ist der Fall, da es sein kann, dass aufgrund der Richtungswechsel der Bewegung, die vom Stift zwischen dem Anfangsbereich und dem Angrenzbereich erfahren werden, eine Relativbewegung in Betriebsrichtung des ersten Verbindungselements und des zweiten Verbindungselements voneinander weg, also von der verbundenen zur getrennten Position, kein Ausklinken erreicht, wenn nicht die Ausklinkkraft im Vergleich zu einer Eingabevorrichtung ohne Eckbereich erhöht wird.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass beide Verbindungselemente ein Grundelement aufweisen. Das Grundelement kann alternativ als eine Grundebene des jeweiligen Verbindungselements bezeichnet werden. Das Grundelement ist zur Anbringung an dem Eingabevorrichtungselement und/oder dem Fahrzeugbauteil konstruiert. Das Grundelement hat zum Beispiel die Form eines Podests, an dem im Falle des zweiten Verbindungselements die Stützelemente sowie das Befestigungselement angebracht sind. Das erste Verbindungselement weist vorzugsweise auch das Befestigungselement auf, das die erste Aussparung aufweist, wobei das Befestigungselement mit dem Grundelement des ersten Verbindungselements verbunden ist. Die Verrastvorrichtung kann nun leicht entweder an dem Eingabevorrichtungselement oder dem Fahrzeugbauteil oder an irgendwelchen anderen zwei Bauteilen, die aneinander befestigt werden sollen, angebracht werden.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Eingabevorrichtungsanordnung zum Anbringen eines Eingabevorrichtungselements an einem Fahrzeugbauteil. Die Anordnung weist die Eingabevorrichtung wie oben beschrieben und das Fahrzeugbauteil auf. Das erste Verbindungselement der Eingabevorrichtung ist an dem Eingabevorrichtungselement angebracht und das zweite Verbindungselement der Eingabevorrichtung ist an dem Fahrzeugbauteil angebracht. Alternativ ist das erste Verbindungselement an dem Fahrzeugbauteil angebracht, und das zweite Verbindungselement ist an dem Eingabevorrichtungselement angebracht. Das Eingabevorrichtungselement ist zum Beispiel ein Knopf in einem Lenkrad des Fahrzeugs. Das Fahrzeugbauteil ist zum Beispiel das Lenkrad. Das erste Verbindungselement und das zweite Verbindungselement sind bevorzugt an dem Eingabevorrichtungselement beziehungsweise dem Fahrzeugbauteil durch das oben beschriebene Grundelement angebracht.
Eine alternative Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Lenkrad für ein Fahrzeug, wobei das Lenkrad eine Eingabevorrichtung wie oben beschrieben aufweist, die mittels einer Verrastvorrichtung an dem Lenkrad angebracht ist. Das Lenkrad ist somit das Fahrzeugbauteil, an dem die Eingabevorrichtung mittels der Verrastvorrichtung angebracht ist.
Dabei zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer Eingabevorrichtung,
2 eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Eingabevorrichtung;
3 eine schematische Seitenansicht der ersten Ausführungsform der Eingabevorrichtung in einer getrennten Position;
4 eine schematische Seitenansicht der ersten Ausführungsform der Eingabevorrichtung in einer verbundenen Position;
5 eine Querschnittsansicht der ersten Ausführungsform der Eingabevorrichtung in der verbundenen Position;
6 eine schematische Darstellung eines ersten Verbindungselements einer zweiten Ausführungsform der Eingabevorrichtung; und
7 eine Querschnittsansicht eines Abschnitts der zweiten Ausführungsform der Eingabevorrichtung.

1 zeigt eine Eingabevorrichtung 1 zum Anbringen eines Eingabevorrichtungselements 2 an einem Fahrzeugbauteil 3. Eine Eingabevorrichtungsanordnung weist das Eingabevorrichtungselement 2, das Fahrzeugbauteil 3 und eine Verrastvorrichtung 4 auf. Bei diesem Beispiel weist das System zwei Verrastvorrichtungen 4 auf. Die Verrastvorrichtung 4 weist ein erstes Verbindungselement 5 auf, das an dem Eingabevorrichtungselement 2 angebracht ist. Die Verrastvorrichtung 4 weist des Weiteren ein zweites Verbindungselement 6 auf, das an dem Fahrzeugbauteil 3 angebracht ist. Alternativ ist das erste Verbindungselement 5 an dem Fahrzeugbauteil 3 angebracht und das zweite Verbindungselement 6 ist an dem Eingabevorrichtungselement 2 angebracht. Die Verrastvorrichtung 4 weist des Weiteren ein Schwenkelement 7 auf, das bewegbar an dem zweiten Verbindungselement 6 angebracht ist. 1 zeigt die Verrastvorrichtung 4 in einer getrennten Position.
2 ist eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Eingabevorrichtung 1. Das erste Verbindungselement 5 weist eine erste Aussparung 8 auf. Das zweite Verbindungselement 6 weist eine zweite Aussparung 9 auf. Beide Aussparungen 8, 9 sind vorzugsweise Löcher in dem jeweiligen Verbindungselement 5, 6. Das zweite Verbindungselement 6 weist ein Schwenkelement 7 auf. Das Schwenkelement weist einen ersten Stift 10 und einen zweiten Stift 11 auf. Das Schwenkelement 7 ist beweglich an dem zweiten Verbindungselement 6 angeordnet und ist um eine Drehachse 12 drehbar. Um die Drehachse 12 kann das Schwenkelement 7 zwischen der getrennten Position und einer verbundenen Position bewegt werden. In 2 ist das Schwenkelement 7 in der getrennten Position gezeigt. In der getrennten Position sind sowohl der erste Stift 10 als auch der zweite Stift 11 von der ersten Aussparung 8 beziehungsweise der zweiten Aussparung 9 getrennt.
Eine Längsrichtung der Verrastvorrichtung 4, die einer Längsrichtung des zweiten Verbindungselements 6 entspricht, ist als eine x-Richtung in 2 eingezeichnet. Eine Querrichtung senkrecht zur Längsrichtung ist als eine y-Richtung in 2 eingezeichnet. Die Höhe der Verrastvorrichtung 4 ist als eine z-Richtung eingezeichnet.
Das zweite Verbindungselement 6 weist zwei Stützelemente 13 auf. Die beiden Stützelemente 13 sind, in der Längsrichtung des zweiten Verbindungselements 6, also der x-Richtung, betrachtet, in einem Abstand zueinander angeordnet. Das zweite Verbindungselement 6 weist des Weiteren ein Befestigungselement 14 auf, das in Längsrichtung betrachtet zwischen den beiden Stützelementen 13 angeordnet ist. Das Befestigungselement 14 ist in der Querrichtung des zweiten Verbindungselements 6, also der y-Richtung, betrachtet zumindest teilweise angrenzend an die Stützelemente 13. Das Befestigungselement 14 des zweiten Verbindungselements 6 weist die zweite Aussparung 9 auf. Das zweite Verbindungselement 6 weist des Weiteren ein Grundelement 15 auf, welches zur Anbringung entweder an dem Eingabevorrichtungselement 2 oder dem Fahrzeugbauteil 3 ausgestaltet ist.
Das erste Verbindungselement 5 weist auch das Grundelement 15 auf, das zur Anbringung an dem Eingabevorrichtungselement 2 oder dem Fahrzeugbauteil 3 ausgestaltet ist. Das erste Verbindungselement 5 weist darüber hinaus auch das Befestigungselement 14 auf. Das Befestigungselement 14 des ersten Verbindungselements 5 weist die erste Aussparung 8 auf.
Das zweite Verbindungselement 6 weist ein Lager 16 auf, welches das Schwenkelement 7 hält. Die Drehachse 12 ist durch das Lager 16 vorgegeben. Vorzugsweise weisen beide Stützelemente 13 ein Lagerelement 17 des Lagers 16 auf. Das Schwenkelement 7 weist auf jeder Seite in der Längsrichtung, also in x-Richtung, einen Anordnungsstift 18 auf. Die Anordnungsstifte 18 stehen aus dem Schwenkelement 7 hervor. Jeder Anordnungsstift 18 ist in eines der Lagerelemente 17 des Lagers 16 eingesteckt. Das Schwenkelement 7 ist somit an beiden Lagerelementen 17 montiert, sodass das Schwenkelement 7 zwischen beiden Stützelementen 13 angebracht ist. Die Drehachse 12 ist daher vorzugsweise durch beide Lagerelemente 17 des Lagers 16 vorgegeben. Aufgrund der gewählten Perspektive in 2, ist nur eines der beiden Lagerelemente 17 in 2 skizziert.
In 3 ist eine Seitenansicht der in 2 skizzierten Verrastvorrichtung 4 gezeigt. Die Verrastvorrichtung 4 ist auch in der getrennten Position. 3 zeigt im Detail, dass der erste Stift 10 an einem ersten Bereich 19 auf einer ersten Seite 20 des Schwenkelements 7 angebracht ist, während der zweite Stift 11 an einem zweiten Bereich 21 auf einer zweiten Seite 22 des Schwenkelements 7 angebracht ist. Die erste Seite 20 ist gegenüber der zweiten Seite 22 angebracht. Der erste Bereich 19 ist, bezüglich einer zentralen Symmetrieachse betrachtet, gegenüber dem zweiten Bereich 21 angebracht. Die Symmetrieachse fällt mit der Drehachse 12 zusammen. Die beiden Bereiche 19, 21 sind auf gegenüberliegenden Seiten des Schwenkelements 7 in y-Richtung in der getrennten Position.
4 zeigt die Seitenansicht der Verrastvorrichtung 4 mit dem Schwenkelement 7 in der verbundenen Position. In der verbundenen Position ist der erste Stift 10 in die erste Aussparung 8 verrastet und der zweite Stift 11 ist in die zweite Aussparung 9 verrastet. Das erste Verbindungselement 5 und das zweite Verbindungselement 6 sind in der verbundenen Position näher beieinander als in der getrennten Position.
5 ist eine zentrale Querschnittsansicht der Verrastvorrichtung 4 und zeigt, dass eine Längserstreckung 23 des Schwenkelements 7, die in der verbundenen Position in z-Richtung angeordnet ist, parallel zu einer Höhenerstreckung 24 des ersten Verbindungselements 5 und des zweiten Verbindungselements 6 ist. Die Höhenerstreckung 24 kann alternativ als eine Tiefenerstreckung des ersten Verbindungselements 5 und des zweiten Verbindungselements 6 bezeichnet werden. Die Längsrichtung 23 und die Höhenerstreckung 24 sind in 7 als doppelköpfige Pfeile eingezeichnet.
Gemäß 5 sind beide Stifte 10, 11 jeweils in einer der Aussparungen 8, 9 verrastet. Aufgrund der Drehbewegung des Schwenkelements 7 sind die Aussparungen 8, 9 in z-Richtung größer als ein Durchmesser einer Querschnittsfläche des Stifts 10, 11.
In 5 markieren unbeschriftete Pfeile Bereiche, in denen im Falle eines Ausklinkens, also im Falle einer Bewegung von der verbundenen Position zur getrennten Position, Kraft auf eine Kontaktfläche zwischen dem jeweiligen Stift 10, 11 und der jeweiligen Aussparung 8, 9 wirkt. Bei diesem Beispiel haben beide Aussparungen 8, 9 die Form eines Lochs innerhalb der entsprechenden Verbindungselemente 5, 6. Alternativ weist die Aussparung 8, 9 eine Wand auf und durchdringt nicht das ganze jeweilige Verbindungselement 5, 6.
Während zumindest eines Teils der Bewegung zwischen der getrennten Position und der verbundenen Position werden das erste Verbindungselement 5 und das Grundelement 15 des zweiten Verbindungselements 6 in einer Betriebsrichtung der Eingabevorrichtung 1 aufeinander zu bewegt. Die Betriebsrichtung entspricht der Höhenrichtung und somit der z-Richtung.
Der erste Stift 10 sowie der zweite Stift 11 werden in einer Querrichtung bezüglich der Betriebsrichtung der Eingabevorrichtung 1 während der Bewegung zwischen der getrennten Position und der verbundenen Position bewegt. Diese Querrichtung ist in x- und/oder y-Richtung und somit in einem Winkel, also quer, zur Betriebsrichtung. Während zumindest eines Teils der Bewegung zwischen der getrennten Position und der verbundenen Position wird auf Betätigung der Eingabevorrichtung 1 hin, die zum Beispiel in Höhenrichtung, also in Betriebsrichtung oder z-Richtung, nach unten bewegt wird, das Schwenkelement 7 mit den Stiften 10, 11 in eine andere Richtung als der Rest des zweiten Verbindungselements 6 bewegt.
6 und 7 zeigen eine zweite Ausführungsform der Eingabevorrichtung 1.
6 zeigt das erste Verbindungselement 5. Das erste Verbindungselement 5 weist eine erste Aussparung 25 auf. Die erste Aussparung 25 weist einen Zufuhrkanal 27 mit einem Anfangsbereich 28 und einem Endbereich 29 auf. Der Zufuhrkanal 27 weist des Weiteren einen Angrenzbereich 30 und einen Eckbereich 31 auf.
7 ist eine Querschnittsansicht eines Ausschnitts der zweiten Ausführungsform und zeigt, dass das zweite Verbindungselement 6 einen ersten Stift 26 aufweist.
Im Folgenden wird die erste Aussparung 25 als Aussparung 25 und der erste Stift 26 als Stift 26 bezeichnet.
Die Verbindungselemente 5, 6 sind relativ zueinander bewegbar zwischen einer getrennten Position, in der der Stift 26 von der Aussparung 25 (nicht gezeigt) getrennt ist, und einer verbundenen Position, in der der Stift 26 in den Endbereich 29 der Aussparung 25 verrastet ist (gezeigt in 7).
Während der Bewegung zwischen der getrennten Position und der verbundenen Position wird der Stift 26 in den Anfangsbereich 28 eingesteckt und dann durch den Zufuhrkanal 27 zum Endbereich 29 geführt. Diese Bewegung ist durch unbeschriftete Pfeile in 6 angedeutet. Die Tiefe der Aussparung 25 in y-Richtung nimmt zwischen dem Anfangsbereich 28 und dem Endbereich 29 des Zufuhrkanals 27 zu. Dies bedeutet, dass der Zufuhrkanal 27 die Form eines am Anfangsbereich 28 beginnenden und am Endbereich 29 endenden Gefälles hat. Hier ist die Aussparung 25 ein Loch in dem ersten Verbindungselement 5. Das Loch weist zumindest den Endbereich 29 des Zufuhrkanals 27 auf. Die Tiefe der Aussparung 25 (in y-Richtung) nimmt zunächst zwischen dem Anfangsbereich 28 und dem Angrenzbereich 30 kontinuierlich zu. Der Angrenzbereich 30 ist ein an den Endbereich 29 angrenzender Bereich. Zwischen dem Anfangsbereich 28 und dem Angrenzbereich 30 besteht somit ein kontinuierliches Gefälle. Die Tiefe der Aussparung 25 ändert sich abrupt zwischen dem Angrenzbereich 30 und dem Endbereich 29. Die Veränderung der Tiefe gleicht dort einer Stufe.
Der Eckbereich 31 befindet sich zwischen dem Anfangsbereich 28 und dem Endbereich 29. Der Zufuhrkanal 27 kann genau einen Eckbereich 31 aufweisen, wie in 6 dargestellt. Alternativ oder zusätzlich kann der Zufuhrkanal 27 mehrere Eckbereiche 31 aufweisen, die jeweils unterschiedliche Formen haben können. Der zumindest eine Eckbereich 31 ist ein Bereich des Zufuhrkanals 27, in dem eine Seitenwand des Zufuhrkanals 27 um einen Winkel zwischen größer als 0 Grad und kleiner als 180 Grad gebogen ist. Der Eckbereich ist also ein Bereich, in dem der Stift 26 die Bewegungsrichtung ändern muss, um sich zwischen der getrennten Position und der verbundenen Position zu bewegen.
Während zumindest eines Teils der Bewegung zwischen der getrennten Position und der verbundenen Position wird der erste Stift 26 in einer Querrichtung bezüglich der Betriebsrichtung der Eingabevorrichtung 1, also der z-Richtung, bewegt. Diese Querrichtung verläuft in x- und/oder y-Richtung und somit in einem Winkel, also quer, zur Betriebsrichtung. Während zumindest eines Teils der Bewegung zwischen der getrennten Position und der verbundenen Position wird der Stift 26 auf Betätigung der Eingabevorrichtung 1 hin, die zum Beispiel in Höhenrichtung, also in Betriebsrichtung oder z-Richtung, nach unten bewegt wird, in eine andere Richtung als die Betriebsrichtung bewegt. Der Stift wird aufgrund des Gefälles des Zufuhrkanals 27 während der Bewegung zu der verbundenen Position zum Beispiel in y-Richtung bewegt.
In 7 deuten doppelköpfige Pfeile einen ersten Abstand 32 und einen zweiten Abstand 33 an. Der erste Abstand 32 entspricht einem Gesamttiefenunterschied der Aussparung 25 zwischen dem Anfangsbereich 28 und dem Angrenzbereich 30. Der erste Abstand 32 ist somit ein Abstand in y-Richtung, um den der Stift 26 in y-Richtung während der Bewegung zwischen dem Anfangsbereich 28 und dem Angrenzbereich 30 bewegt wird. Der zweite Abstand 33 ist die Tiefe der Stufe in y-Richtung zwischen dem Angrenzbereich 30 und dem Endbereich 29. Ein Gesamtabstand 34 entspricht der Gesamttiefe, um die der Stift 26 in y-Richtung von dem Anfangsbereich 28 bis zum Endbereich 29 bewegt wird.
Der zweite Abstand 33 ist zum Beispiel 2 Millimeter, während der Gesamtabstand 34 zum Beispiel 4,5 Millimeter beträgt. Dies zeigt, dass während der Bewegung von der getrennten Position zu der verbundenen Position an dem Einklinkpunkt, also zwischen dem Angrenzbereich 30 und dem Endbereich 29, nur der zweite Abstand 33 von dem Stift 26 überwunden werden muss. Im Falle einer Bewegung von der verbundenen Position zu der getrennten Position, also einer Rückwärtsbewegung in y-Richtung, muss der Gesamtabstand 34 überwunden werden, um den Stift 26 von der Aussparung 25 zu trennen. Daraus ergibt sich die Beobachtung, dass während der Bewegung von der getrennten zu der verbundenen Position im Vergleich zu der Bewegung von der verbundenen Position zurück in die getrennte Position weniger Kraft notwendig ist.
Die Beispiele zeigen eine Eingabevorrichtung 1 für ein Fahrzeug mit einer Verrastvorrichtung 4, die dazu ausgestaltet ist, das Eingabevorrichtungselement 2 aufgrund der Rastverbindung in der verbundenen Position dauerhaft an dem Fahrzeugbauteil 3 zu verrasten. Die gezeigte Verrastvorrichtung 4 weist vorzugsweise das Schwenkelement 7 mit zumindest einem Stift 10, 11 und vorzugsweise zwei Stiften 10, 11 auf. Zusammenfassend zeigen die Beispiele eine dauerhafte Verrastvorrichtung 4 zur Überwindung von Abtrennproblemen insbesondere für eine Eingabevorrichtung 1 eines Lenkrades als Fahrzeugbauteil 3.

Claims

Eingabevorrichtung (1) mit einer Verrastvorrichtung (4), um ein Eingabevorrichtungselement (2) der Eingabevorrichtung (1) an einem Fahrzeugbauteil (3) anzubringen, wobei die Verrastvorrichtung (4) ein erstes Verbindungselement (5) mit einer ersten Aussparung (8, 25) und ein separates zweites Verbindungselement (6) mit einem ersten Stift (10, 26) sowie einem Grundelement (15) aufweist, wobei die Verbindungselemente (5, 6) im Verhältnis zueinander bewegbar sind zwischen einer getrennten Position, in der der erste Stift (10, 26) von der ersten Aussparung (8, 25) getrennt ist, und einer verbundenen Position, in der der erste Stift (10, 26) in der ersten Aussparung (8, 25) verrastet ist, wobei während zumindest eines Teils der Bewegung zwischen der getrennten Position und der verbundenen Position der erste Stift (10, 26) in einer Querrichtung bezüglich einer Betriebsrichtung der Eingabevorrichtung (1) bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Verbindungselement (6) ein Schwenkelement (7) aufweist, das bewegbar angeordnet ist und den ersten Stift (10) aufweist, wobei das bewegbar angeordnete Schwenkelement (7) um eine Drehachse (12) zwischen der getrennten Position und der verbundenen Position drehbar ist.
Eingabevorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei das zweite Verbindungselement (6) eine zweite Aussparung (9) aufweist und das Schwenkelement (7) einen zweiten Stift (11) aufweist, wobei in der verbundenen Position der zweite Stift (11) in der zweiten Aussparung (9) verrastet ist.
Eingabevorrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei der erste Stift (10) an einem ersten Bereich (19) auf einer ersten Seite (20) des Schwenkelements (7) positioniert ist und der zweite Stift (11) an einem zweiten Bereich (21) auf einer zweiten Seite (22) des Schwenkelements (7) positioniert ist, wobei die erste Seite (20) gegenüber der zweiten Seite (22) angeordnet ist und der erste Bereich (19) gegenüber dem zweiten Bereich (21) angeordnet ist.
Eingabevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das zweite Verbindungselement (6) ein Lager (16) aufweist und das Schwenkelement (7) zumindest einen Anordnungsstift (18) aufweist, der in das Lager (16) eingesteckt ist, wobei die Drehachse (12) durch das Lager (16) vorgegeben ist.
Eingabevorrichtung (1) nach Anspruch 4, wobei das zweite Verbindungselement (6) zwei Stützelemente (13) aufweist, die an dem Grundelement (15) angebracht sind und, in einer Längsrichtung des Grundelements (15) betrachtet, in einem Abstand zueinander angeordnet sind, wobei beide Stützelemente (13) ein Lagerelement (17) des Lagers (16) aufweisen.
Eingabevorrichtung (1) nach Anspruch 5, wobei das zweite Verbindungselement (6) ein Befestigungselement (14) aufweist, das an dem Grundelement (15) angebracht ist und, in Längsrichtung betrachtet, zwischen den beiden Stützelementen (13) angeordnet ist, wobei das Befestigungselement (14), in einer Querrichtung des Grundelements (15) senkrecht zur Längsrichtung betrachtet, zumindest teilweise angrenzend an die Stützelemente (13) angeordnet ist.
Eingabevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der verbundenen Position eine Längserstreckung (23) des Schwenkelements (7) parallel zu einer Höhenerstreckung (24) des ersten Verbindungselements (5) und des zweiten Verbindungselements (6) angeordnet ist.
Eingabevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die jeweilige Aussparung (8, 9) ein Loch in dem jeweiligen Verbindungselement (5, 6) ist.
Eingabevorrichtung (1) mit einer Verrastvorrichtung (4), um ein Eingabevorrichtungselement (2) der Eingabevorrichtung (1) an einem Fahrzeugbauteil (3) anzubringen, wobei die Verrastvorrichtung (4) ein erstes Verbindungselement (5) mit einer ersten Aussparung (8, 25) und ein separates zweites Verbindungselement (6) mit einem ersten Stift (10, 26) sowie einem Grundelement (15) aufweist, wobei die Verbindungselemente (5, 6) im Verhältnis zueinander bewegbar sind zwischen einer getrennten Position, in der der erste Stift (10, 26) von der ersten Aussparung (8, 25) getrennt ist, und einer verbundenen Position, in der der erste Stift (10, 26) in der ersten Aussparung (8, 25) verrastet ist, wobei während zumindest eines Teils der Bewegung zwischen der getrennten Position und der verbundenen Position der erste Stift (10, 26) in einer Querrichtung bezüglich einer Betriebsrichtung der Eingabevorrichtung (1) bewegt wird, wobei die erste Aussparung (25) einen Zufuhrkanal (27) mit einem Anfangsbereich (28) und einem Endbereich (29) aufweist, wobei der erste Stift (26) im Endbereich (29) der ersten Aussparung (25) in der verbundenen Position verrastet ist und während der Bewegung zwischen der getrennten Position und der verbundenen Position der erste Stift (26) in den Anfangsbereich (28) einsteckbar und durch den Zufuhrkanal (27) zu dem Endbereich (29) führbar ist, wobei eine Tiefe der Aussparung (25) zwischen dem Anfangsbereich (28) und dem Endbereich (29) des Zufuhrkanals (27) zunimmt, wobei die Aussparung (25) ein Loch im ersten Verbindungselement (5) zumindest am Endbereich (29) ist, wobei die Tiefe der Aussparung (25) kontinuierlich insgesamt um einen ersten Abstand (32) zwischen dem Anfangsbereich (28) und einem Angrenzbereich (30) zum Endbereich (29) und abrupt um einen zweiten Abstand (33) zwischen dem Angrenzbereich (30) und dem Endbereich (29) zunimmt, dadurch gekennzeichnet, dass während der Bewegung zwischen dem Anfangsbereich (28) und dem Angrenzbereich (30) der erste Stift (26) in zumindest zwei verschiedene Querrichtungen bewegt wird.
Eingabevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei beide Verbindungselemente (5, 6) jeweils das Grundelement (15) aufweisen, das dazu ausgestaltet ist, an dem Eingabevorrichtungselement (2) und/oder dem Fahrzeugbauteil (3) angebracht zu sein.