DE102022101657A1

DE102022101657A1 - Eingabevorrichtung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102022101657A1
Application number: DE102022101657.9A
Authority: DE
Inventors: Sascha Staude; Hadeer Salem; Enrico Raimondo; Onofrio Intini; Norbert Vajda; Joszef Gelencser; Zoltan Fröhlich; Valentin Le-Guelvouit; Peter Mihalka; Walter Maier
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2022-01-25
Filing date: 2022-01-25
Publication date: 2023-07-27
Also published as: WO2023143990A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Eingabevorrichtung (5) für ein Kraftfahrzeug (1) und ein Kraftfahrzeug (1) mit der Eingabevorrichtung (5), wobei die Eingabevorrichtung (5) aufweist: ein Gehäuse (7); eine Betätigungseinrichtung (8), die in einer Betätigungsrichtung (9) beweglich zum Gehäuse (7) gelagert ist; vier Lagerelemente (10), mittels derer die Betätigungseinrichtung (8) in der Betätigungsrichtung (9) relativ zum Gehäuse (7) bewegbar ist, wobei jeweils zwei der Lagerelemente (10) in der Betätigungsrichtung (9) versetzt zueinander angeordnet sind und ein Lagerelementpaar bilden und die beiden Lagerelementpaare in einer Querrichtung zur Betätigungsrichtung (9) versetzt zueinander angeordnet sind; und ein Dämpfungselement (11), mittels dessen eine Bewegung der Betätigungseinrichtung (8) in der Betätigungsrichtung (9) dämpfbar ist. Die Eingabevorrichtung (5) weist zwei Koppelelemente (12) auf und jedes Lagerelement (10) des einen Lagerelementpaars ist über das jeweilige Koppelelement (12) mit einem jeweiligen Lagerelement (10) des anderen Lagerelementpaars verbunden, sodass ein Verkippen der Betätigungseinrichtung (8) relativ zum Gehäuse (7) verhindert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Eingabevorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Die Eingabevorrichtung weist auf: Ein Gehäuse, eine Betätigungseinrichtung, die in einer Betätigungsrichtung beweglich zum Gehäuse gelagert ist, vier Lagerelemente, mittels derer die Betätigungseinrichtung in der Betätigungsrichtung relativ zum Gehäuse bewegbar ist, wobei jeweils zwei der Lagerelemente in der Betätigungsrichtung versetzt zueinander angeordnet sind und ein Lagerelementpaar bilden und die beiden Lagerelementpaare in einer Querrichtung zur Betätigungsrichtung versetzt zueinander angeordnet sind, und ein Dämpfungselement, mittels dessen eine Bewegung der Betätigungseinrichtung in der Betätigungsrichtung dämpfbar ist. Die Erfindung betrifft zudem ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Eingabevorrichtung.
Ein Kraftfahrzeug weist oftmals zumindest eine Eingabevorrichtung auf, mittels derer beispielsweise eine manuelle Eingabe eines Benutzers des Kraftfahrzeugs erfasst werden kann. Die Eingabevorrichtung kann im Kraftfahrzeug beispielsweise an einem Lenkrad, in einem Bereich einer Mittelkonsole und/oder an einer Türinnenwand einer Fahrzeugtür angeordnet sein. Basierend auf der manuellen Eingabe kann zum Beispiel eine Funktion des Kraftfahrzeugs angesteuert werden, beispielsweise eine Multimediaeinrichtung, ein automatischer Fensteröffner und/oder eine Klimaanlage des Kraftfahrzeugs. Zum Erfassen der manuellen Eingabe der Eingabevorrichtung kann diese eine Betätigungseinrichtung aufweisen, die manuell betätigbar ist, beispielsweise durch ein Drücken in eine Betätigungsrichtung der Betätigungseinrichtung.
Die EP 3 008 741 B1 zeigt eine Schaltbedienanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einer bewegbaren Betätigungsfläche, die mit einem Verschiebemittel zusammenwirkt. Das Verschiebemittel umfasst eine Kipphebelanordnung, die parallel-bewegliche Parallelhebel aufweist. Die Kipphebelanordnung weist auf einer Seite ein Loslager und auf einer gegenüberliegenden Seite ein Festlager auf.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Eingabevorrichtung für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände des unabhängigen und des nebengeordneten Patentanspruchs gelöst.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Eingabevorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Die Eingabevorrichtung weist folgende Komponenten auf: Ein Gehäuse, eine Betätigungseinrichtung, vier Lagerelemente und ein Dämpfungselement. Die Betätigungseinrichtung ist in einer Betätigungsrichtung beweglich zum Gehäuse gelagert. Die Betätigungseinrichtung ist mit anderen Worten dazu ausgebildet, relativ zum Gehäuse bewegt zu werden. Bei einem Bewegen der Betätigungseinrichtung in der Betätigungsrichtung wird bevorzugt die Betätigungseinrichtung relativ zum Gehäuse bewegt. Das Bewegen der Betätigungseinrichtung in der Betätigungsrichtung stellt ein Betätigen der Betätigungseinrichtung dar. Durch das Betätigen der Betätigungseinrichtung kann die Eingabevorrichtung bedient werden. Zum Betätigen der Betätigungseinrichtung kann auf diese von einem Benutzer eine Kraft ausgeübt werden, die bewirkt, dass die Betätigungseinrichtung relativ zum Gehäuse bewegt wird.
Die vier Lagerelemente sind dazu ausgebildet, dass die Betätigungseinrichtung in der Betätigungsrichtung relativ zum Gehäuse bewegbar ist. Das heißt, die Eingabevorrichtung weist vier Lagerelemente auf, mittels derer die Betätigungseinrichtung in der Betätigungsrichtung relativ zum Gehäuse bewegbar ist. Jeweils zwei der Lagerelemente sind in der Betätigungsrichtung versetzt zueinander angeordnet und bilden ein Lagerelementpaar. Das Lagerelementpaar kann als horizontales Lagerelementpaar bezeichnet werden, unter der Annahme, dass die Betätigungsrichtung einer horizontalen Richtung der Eingabevorrichtung entspricht. Bei den vier Lagerelementen handelt es sich um Lager, das heißt um Komponenten der Eingabevorrichtung, die zum Führen gegeneinander beweglicher Bauteile ausgebildet sind. Die Bauteile, die hier gegeneinander beweglich sind, sind das Gehäuse und die Betätigungseinrichtung.
Die beiden Lagerelementpaare sind in einer Querrichtung zur Betätigungsrichtung versetzt zueinander angeordnet. Mit anderen Worten sind die beiden Lagerelementpaare quer zur Betätigungsrichtung zueinander versetzt angeordnet. Die Querrichtung ist senkrecht zur Betätigungsrichtung angeordnet. Es kann hierin ein weiteres Lagerpaar, das als vertikales Lagerpaar bezeichnet werden kann, gesehen werden, das quer zur Betätigungsrichtung versetzt zueinander angeordnet ist.
Mittels des Dämpfungselements ist eine Bewegung der Betätigungseinrichtung in der Betätigungsrichtung dämpfbar. Mit anderen Worten ist das Dämpfungselement dazu ausgebildet, eine Bewegung der Betätigungseinrichtung in der Betätigungsrichtung zu dämpfen. Das Dämpfungselement bewirkt also die Dämpfung in Betätigungsrichtung bei Betätigung des Betätigungselements. Mit anderen Worten ist das Dämpfungselement dazu ausgebildet, die Bewegung der Betätigungseinrichtung in der Betätigungsrichtung abzuschwächen beziehungsweise zu bremsen. Hierdurch kann eine Betätigungslänge der Betätigungseinrichtung in der Betätigungsrichtung eingeschränkt werden, sodass beispielsweise ein Spiel im Gehäuse bei der Betätigung der Betätigungseinrichtung zum Bedienen der Eingabevorrichtung auf ein Mindestspiel reduziert werden kann.
Die Eingabevorrichtung weist zwei Koppelelemente auf. Jedes Lagerelement des einen Lagerelementpaars ist über das jeweilige Koppelelement mit einem jeweiligen Lagerelement des anderen Lagerelementpaars verbunden. Dies bewirkt, dass ein Verkippen der Betätigungseinrichtung relativ zum Gehäuse verhindert ist. Es ist also vorgesehen, dass die Lagerelemente der Lagerpaare über das Koppelelement miteinander verbunden sind, um das Verkippen der Betätigungseinrichtung zu verhindern. Verkippen meint hierbei ein Kippen der Betätigungseinrichtung relativ zum Gehäuse. Hierbei ist jeweils ein Lagerelement des einen Lagerelementpaars mit einem einzelnen Lagerelement des anderen Lagerelementpaars verbunden, sodass insgesamt alle vier Lagerelemente derart miteinander verbunden sind, dass jeweils zwei sich in der Querrichtung versetzt zueinander befindenden Lagerelemente miteinander verbunden sind. Es ist vorgesehen, dass keines der vier Lagerelemente mit keinem der Koppelelemente verbunden ist. Es ist ferner vorgesehen, dass das Koppelelement nur genau zwei Lagerelemente miteinander verbindet. Die beiden Koppelelemente können beispielsweise in der Betätigungsrichtung im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sein, sodass beispielsweise die beiden in der Betätigungsrichtung vorne angeordneten Lagerelemente miteinander verbunden sind und die beiden im Vergleich dazu in der Betätigungsrichtung hinten angeordneten Lagerelemente ebenfalls miteinander verbunden sind. Im Wesentlichen bedeutet hierbei, dass ein Winkel zwischen den beiden Koppelelementen in der Betätigungsrichtung bevorzugt 0 Grad beträgt und insbesondere einen absoluten Wert zwischen größer als 0 Grad und kleiner als 40 Grad, 30 Grad, 20 Grad, 10 Grad, 5 Grad, insbesondere 1 Grad annimmt
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel sieht vor, dass die Lagerelemente des einen Lagerelementpaars am Gehäuse und die Lagerelemente des anderen Lagerelementpaars an der Betätigungseinrichtung angeordnet sind. Es können also zwei der vier Lagerelemente am Gehäuse angeordnet sein und die anderen zwei der vier Lagerelemente an der Betätigungseinrichtung. Hierdurch wird deutlich, wie mittels der beschriebenen Anordnung, bei der die einzelnen Lagerelemente durch je zwei Koppelelemente miteinander verbunden sind, das Verkippen der Betätigungseinrichtung relativ zum Gehäuse verhindert werden kann, da die jeweiligen Lagerelemente des jeweiligen Lagerelementpaars in der Betätigungsrichtung versetzt zueinander angeordnet sind. Es ist hierbei davon auszugehen, dass das Gehäuse und die Betätigungseinrichtung in der Querrichtung nebeneinander angeordnet sind, das heißt, das Gehäuse weist zumindest einen Teilbereich auf und die Betätigungseinrichtung weist ebenfalls zumindest einen Teilbereich auf, die in der Querrichtung einander gegenüber angeordnet sind. In diesen Teilbereichen können die Lagerelemente angeordnet sein. Der jeweilige Teilbereich des Gehäuses und der Betätigungseinrichtung kann als ein in der Betätigungsrichtung ausgedehnter Bereich ausgebildet sein. Es kann also mittels der beschriebenen Anordnung der vier Lagerelemente das Verhindern des Verkippens zuverlässig erreicht werden.
Ein alternatives Ausführungsbeispiel sieht vor, dass das Gehäuse zwei sich gegenüberliegende Gehäuseschenkel aufweist. An jedem der Gehäuseschenkel sind die Lagerelemente eines der Lagerelementpaare angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel sind also alle vier Lagerelemente am Gehäuse angeordnet. Das jeweilige Koppelelement weist zumindest einen Teilbereich auf, der beabstandet von den Lagerelementen angeordnet ist und an dem das Koppelelement mit der Betätigungseinrichtung gekoppelt ist. Es sind also lediglich zwei Koppelelemente vorgesehen, die jeweils die Lagerelemente des einen Lagerelementpaars mit einem entsprechenden Lagerelement des anderen Lagerelementpaars verbinden. Durch die beabstandete Anordnung befindet sich der Teilbereich nicht direkt dort, wo das jeweilige Koppelelement mit dem jeweiligen Lagerelement verbunden ist, sondern zwischen diesem Verbindungsort zwischen Koppelelement und Lagerelement einerseits und dem Teilbereich andererseits ist ein Abstand größer Null. Beispielsweise mittig des Koppelelements kann der Teilbereich vorgesehen sein, an dem das Koppelelement beispielsweise direkt mit der Betätigungseinrichtung verbunden ist, sodass bei der Betätigung der Betätigungseinrichtung die Koppelelemente und über diese die Lagerelementpaare bewegt werden können. Es kann vorgesehen sein, dass jedes Koppelelement mehrere derartige Teilbereiche aufweist, sodass beispielsweise die Betätigungseinrichtung an mindestens zwei Teilbereichen mit jedem der Koppelelemente gekoppelt ist und somit insgesamt mindestens vier Teilbereiche vorgesehen sind. Hierdurch wird dazu beigetragen, dass das Verkippen der Betätigungseinrichtung relativ zum Gehäuse zuverlässig verhindert ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel sieht vor, dass zumindest eines der Lagerelemente als Drehlager ausgebildet ist. Das Drehlager kann alternativ als Radiallager bezeichnet werden. Das Drehlager erlaubt zumindest eine Rotation um eine Rotationsachse des Drehlagers. Das Drehlager kann beispielsweise als Kugelgelenk ausgebildet sein, das heißt eine Rotation um drei Rotationsachsen zulassen. Bevorzugt sind zumindest die beiden mittels eines gemeinsamen Koppelelements verbundenen Lagerelemente als Drehlager ausgebildet. Es kann vorgesehen sein, dass alle vier Lagerelemente jeweils als Drehlager ausgebildet sind. Hierdurch wird ein besonders leicht zu realisierendes und kostengünstiges Lagerelement bereitgestellt.
Außerdem sieht es ein Ausführungsbeispiel vor, dass zumindest eines der Lagerelemente als Festlager ausgebildet ist. Das Festlager kann alternativ als Fixpunkt bezeichnet werden, der am Gehäuse und/oder an der Betätigungseinrichtung angeordnet ist. Das Festlager unterbindet Verschiebungen des jeweiligen Lagerelements relativ zum Gehäuse, falls es am Gehäuse angeordnet ist, beziehungsweise zur Betätigungseinrichtung, falls es an der Betätigungseinrichtung angeordnet ist. Das Festlager ermöglicht mindestens eine oder sogar mehrere Verdrehungen im Lagerpunkt. Bevorzugt sind beide mittels des Koppelelements miteinander verbundenen Lagerelemente als Festlager ausgebildet. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass alle vier Lagerelemente als Festlager ausgebildet sind. Es ist jedoch alternativ möglich, dass die Ausgestaltung des Lagerelements als Drehlager und die Ausgestaltung als Festlager beliebig miteinander kombiniert werden.
Das mit dem Festlager verbundene Koppelelement ist als Federelement ausgebildet, insbesondere als gerade, gebogene oder abgewinkelte Blattfeder. Die Blattfeder ist insbesondere als I-, L-, doppeltes L- oder Z-förmige Blattfeder ausgebildet. Mit anderen Worten kann das Koppelelement als biegsamer Metallstreifen ausgebildet sein. Die Blattfeder kann zum Beispiel aus Federstahl hergestellt sein. Das Federelement kann einen länglichen, insbesondere geraden, Mittelbereich aufweist, an den zwei sich gegenüberliegende Endbereiche angeordnet sind. Das Federelement kann am jeweiligen Endbereich relativ zum Mittelbereich um einen Winkel von im Wesentlichen 90 Grad abgeknickt, das heißt verformt, sein. Das Federelement weist dann eine z-förmige Gestalt auf. Im Wesentlichen bedeutet hierbei, dass ein Winkel zwischen dem Mittelbereich und dem Randbereich bevorzugt 90 Grad beträgt und insbesondere zwischen 60 Grad und 120 Grad, 70 Grad und 110 Grad, 80 Grad und 100 Grad, 85 Grad und 95 Grad, insbesondere 89 Grad und 91 Grad beträgt. Die beiden Festlager können an dem jeweiligen Randbereich des Federelements mit diesem verbunden sein. Hierdurch wird erreicht, dass ein Großteil des Koppelelements, und zwar der längliche Mittelbereich des Federelements, beispielsweise parallel zur Querrichtung angeordnet sein kann, wobei dennoch eine einfache und feste Verbindung am Randbereich des Federelements mit beispielsweise dem Gehäuse und/oder der Betätigungseinrichtung über das Festlager gegeben sein kann. Die Festlager können beispielsweise überhaupt keine Bewegung zulassen, wobei das Federelement die Relativbewegung der Betätigungseinrichtung zum Gehäuse durch seine Biegsamkeit ermöglicht. Hierdurch wird eine relativ kostengünstige und leicht zu realisierende Ausgestaltung der Lagerelemente sowie des Koppelelements bereitgestellt.
Alternativ oder zusätzlich dazu kann als das zumindest eine Koppelement ein Gummidämpfer vorgesehen sein. Dieser ist an Positionen, die als Lagerelemente betrachtet werden können, an einer Seite mit beispielsweise dem Gehäuse, insbesondere einem Vorsprung des Gehäuses, und auf einer gegenüberliegenden anderen Seite beispielsweise mit der Betätigungseinrichtung, insbesondere einem Vorsprung der Betätigungseinrichtung, verbunden. Die jeweiligen Lagerelemente können weiterhin sowohl in der Betätigungsrichtung als auch in der Querrichtung jeweils versetzt zueinander angeordnet sein. Bei der Betätigung in Betätigungsrichtung wird der Gummidämpfer beispielsweise zusammengedrückt, sodass verhindert wird, dass die Betätigungseinrichtung relativ zum Gehäuse verkippt wird. Eine Verformungsrichtung des Gummidämpfers, in der der Gummidämpfer bei der Bewegung in der Betätigungsrichtung zusammengedrückt wird, ist insbesondere parallel zur Betätigungsrichtung orientiert.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel sieht vor, dass die Lagerelemente des einen Lagerelementpaars in der Betätigungsrichtung versetzt zu den Lagerelementen des anderen Lagerelementpaars angeordnet sind. Insbesondere bei der Ausgestaltung mit dem Federelement als Koppelelement kann es der Fall sein, dass in einer Ausgangslage, in der die Betätigungseinrichtung noch nicht in die Betätigungsrichtung bewegt wurde, die jeweiligen mittels des Koppelelements verbundenen Lagerelemente in der Betätigungsrichtung verschoben oder verrückt zueinander angeordnet sind. Es liegen sich also in der Querrichtung nicht zwei Lagerelemente direkt gegenüber. Diese Anordnung kann zum Beispiel erreicht werden, wenn die Randbereiche des Federelements, also der z-förmigen Blattfeder, als Koppelelement zu sich gegenüberliegenden Seiten des länglichen Mittelbereichs abgeknickt sind. Es kann also beispielsweise relativ zu einer ersten Seite der Blattfeder ein erster Randbereich abgeknickt sein und relativ zu einer gegenüberliegenden zweiten Seite der Blattfeder ein zweiter Randbereich, wobei sich der erste und zweite Randbereich gegenüberliegen und zwischen den beiden Randbereichen der längliche Mittelbereich angeordnet ist. Hierdurch ergibt sich der Versatz in der Betätigungsrichtung zwischen den beiden Festlagern, an dem das beschriebene z-förmige Koppelelement befestigt ist. Es wird in diesem Beispiel angenommen, dass der Mittelbereich des Koppelelements im Wesentlichen parallel zur Querrichtung angeordnet ist. Im Wesentlichen bedeutet hierbei, dass ein Winkel zwischen dem Mittelbereiche und der Querrichtung bevorzugt 0 Grad beträgt und insbesondere einen absoluten Wert zwischen größer als 0 Grad und kleiner als 40 Grad, 30 Grad, 20 Grad, 10 Grad, 5 Grad, insbesondere 1 Grad annimmt. Hierdurch kann besonders einfach die Ausgestaltung mit der z-förmigen Blattfeder als Koppelelement realisiert werden.
Ferner ist es möglich, dass die Betätigungsrichtung quer zur Querrichtung der Eingabevorrichtung angeordnet ist, das heißt, dass die beiden Richtungen schräg zueinander angeordnet sind. Es kann dann sinnvoll sein, dass die Lagerelemente eines der Lagerelementpaare in der Betätigungsrichtung versetzt zu den Lagerelementen des anderen Lagerelementpaars angeordnet sind. Mit anderen Worten sind die Lagerelemente des einen Lagerelementpaars beispielsweise in der Betätigungsrichtung vorne angeordnet, wohingegen die Lagerelemente des anderen Lagerelementpaars im Vergleich dazu weiter hinten in der Betätigungsrichtung angeordnet sind. In der Betätigungsrichtung kann beispielsweise zunächst ein erstes Lagerelement des ersten Lagerelementpaars, danach ein erstes Lagerelement des zweiten Lagerelementpaars, danach ein zweites Lagerelement des ersten Lagerelementpaars und zum Schluss ein zweites Lagerelement des zweiten Lagerelementpaars angeordnet sein. Hierdurch ergeben sich vielseitige Möglichkeiten der Ausgestaltung der Lagerelemente sowie der Koppelelemente.
Gemäß einem zusätzlichen Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass zumindest eines der Koppelelemente in einer Ausgangslage der Betätigungseinrichtung im Wesentlichen parallel zur Querrichtung angeordnet ist. Es kann also vorgesehen sein, dass die Koppelelemente in der Ausgangslage senkrecht zur Betätigungsrichtung angeordnet sind. Sobald die Betätigungseinrichtung relativ zum Gehäuse bei einer Betätigung bewegt wird, kann das Koppelelement in einem Winkel zwischen beispielsweise größer als 0 Grad und kleiner als 90 Grad zur Betätigungsrichtung angeordnet sein und somit nicht mehr parallel zur Querrichtung angeordnet sein. Im Wesentlichen parallel bedeutet hierbei, dass ein Winkel zwischen dem Koppelelement und der Querrichtung bevorzugt 0 Grad beträgt und insbesondere einen absoluten Wert zwischen größer als 0 Grad und kleiner als 40 Grad, 30 Grad, 20 Grad, 10 Grad, 5 Grad, insbesondere 1 Grad annimmt. Je nachdem, wie stark das Dämpfungselement eingestellt ist, kann es der Fall sein, dass sich das Koppelelement auch bei einer Betätigung der Betätigungseinrichtung kaum aus der Ausgangslage bewegt, das heißt weiterhin im Wesentlichen parallel zur Querrichtung angeordnet ist. Hierdurch ergibt sich eine einfach zu realisierende Ausgestaltung der Koppelelemente.
Ferner sieht es ein Ausführungsbeispiel vor, dass das jeweilige Koppelelement stangenförmig oder plattenförmig ausgebildet ist. Im Falle einer stangenförmigen Ausgestaltung des Koppelelements ist eine Länge des Koppelelements in der Querrichtung beispielsweise größer als eine Ausdehnung des Koppelelements in einer Tiefenrichtung des Koppelelements beziehungsweise der Eingabevorrichtung. Die Tiefenrichtung ist senkrecht zur Querrichtung und insbesondere senkrecht zur Betätigungsrichtung angeordnet. Es kann vorgesehen sein, dass die Lagerelemente in der Tiefenrichtung mittig am Gehäuse und/oder der Betätigungseinrichtung angeordnet sind. Es kann alternativ oder zusätzlich dazu vorgesehen sein, dass die Eingabevorrichtung an mehreren Stellen, insbesondere an zumindest zwei Stellen, die beschriebene Anordnung der vier Lagerelemente aufweist, wobei jeweils die Koppelelemente als Stangen zwischen den einzelnen Lagerelementen ausgestaltet sind.
Es kann alternativ oder zusätzlich dazu vorgesehen sein, dass zumindest eines der Koppelelemente in der Tiefenrichtung großflächig ausgestaltet ist. Es kann beispielsweise eine Tiefe des Koppelelements in der Tiefenrichtung zumindest vergleichbar groß oder sogar größer als eine Ausdehnung des Koppelelements in der Querrichtung sein. Die Ausdehnung in der Querrichtung kann als Länge des Koppelelements zwischen den zwei Lagerelementen bezeichnet werden. In diesem Fall kann beispielsweise eine einzelne Anordnung mit den vier Lagerelementen für die Eingabevorrichtung ausreichend sein. In diesem Beispiel kann das jeweilige Lagerelement in der Tiefenrichtung großflächig ausgebildet sein, das heißt beispielsweise als stangenförmiges Drehlager und/oder als stangenförmiges, insbesondere mehrteiliges, Festlagerelement. Es sind also zahlreiche mögliche Ausgestaltungen hinsichtlich des Koppelelements möglich.
Eine Länge des Koppelelements zwischen den zwei Lagerelementen ist bevorzugt kleiner als ein Längengrenzwert, sodass eine Bewegungsstrecke, um die die Betätigungseinrichtung in der Betätigungsrichtung bewegbar ist, kleiner als ein Betätigungsstreckengrenzwert ist. Der Betätigungsstreckengrenzwert kann beispielsweise bei größer als 0 Millimeter bis kleiner oder gleich 1 Millimeter, 5 Millimeter, 1 Zentimeter, 2 Zentimeter oder 5 Zentimeter liegen. Der Betätigungsgrenzwert kann einen beliebigen Wert zwischen den genannten Werten einnehmen.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass die Betätigungseinrichtung ein Betätigungselement aufweist. Das Betätigungselement ist zumindest mittelbar mit einem Halteelement der Betätigungseinrichtung gekoppelt. Die Betätigungseinrichtung weist also das Halteelement auf. Falls die Lagerelemente des einen Lagerelementpaars der beiden Lagerelementpaare an der Betätigungseinrichtung angeordnet sind, sind diese am Halteelement angeordnet. Die Betätigungseinrichtung ist durch ein Betätigen des Betätigungselements in der Betätigungsrichtung bewegbar. Mit anderen Worten stellt das Betätigungselement eine Art Bedienoberfläche der Eingabevorrichtung dar, die beispielsweise manuell mittels zumindest eines Fingers einer Hand des Benutzers gedrückt werden kann. Die Lagerelemente sind jedoch nicht direkt am Betätigungselement angeordnet, sondern am Halteelement, das mit dem Betätigungselement gekoppelt und somit zum Beispiel direkt oder indirekt mit diesem verbunden ist. Eine Längsausdehnung des Halteelements kann sich in der Betätigungsrichtung erstrecken, wohingegen eine Oberfläche des Betätigungselements senkrecht zur Betätigungsrichtung angeordnet sein kann, das heißt beispielsweise parallel zur Querrichtung. Das Betätigungselement kann derart ausgebildet sein, dass es das Halteelement teilweise oder vollständig in sich aufnimmt, das heißt das Halteelement kann zumindest teilweise im Betätigungselement positioniert sein. Eine derartige Betätigungseinrichtung mit dem Betätigungselement und dem Halteelement ist besonders leicht und kostengünstig herzustellen.
Des Weiteren ist es in einem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass das Betätigungselement über ein Übergangselement mit dem Halteelement verbunden ist. Das Übergangselement kann insbesondere in der Betätigungsrichtung relativ zur Oberfläche des Betätigungselements aufgestellt sein. Das Übergangselement kann also in der Betätigungsrichtung über das Betätigungselement hinausragen oder relativ zum Betätigungselement hervorragen, wobei es bevorzugt in einer entgegengesetzten Richtung zu der Richtung hervorragt, in der das Halteelement relativ zum Betätigungselement hervorragt. In der Betätigungsrichtung betrachtet beginnt zuerst das Übergangselement, dann das Betätigungselement und abschließend das Halteelement. Das Übergangselement kann als eine Art hervorstehender Rücken für das Betätigungselement ausgestaltet sein, sodass beispielsweise mittels des Übergangselements ein Übergang zu einer angrenzenden anderen Fahrzeugkomponente bereitgestellt sein kann, relativ zu dessen Oberfläche die Oberfläche des Betätigungselements in Betätigungsrichtung versetzt ist. Es sind also zahlreiche Integrationsmöglichkeiten der Eingabevorrichtung im Kraftfahrzeug möglich.
Außerdem sieht es ein Ausführungsbeispiel vor, dass zumindest das Betätigungselement transparent ist. Das Betätigungselement kann insbesondere transparent für Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich sein, sodass beispielsweise ein für den Benutzer durchsichtig erscheinendes Betätigungselement vorgesehen sein kann. Ferner kann im Betätigungselement beispielsweise eine Lichtquelle und/oder eine Lichtzuleitung für Licht der Lichtquelle oder einer extern des Betätigungselements angeordneten Lichtquelle vorgesehen sein, sodass beispielsweise das transparente Betätigungselement von innen und/oder von in Betätigungsrichtung unten beleuchtet werden kann. Hierdurch sind zahlreiche optisch vorteilhafte Effekte möglich. Es kann ferner vorgesehen sein, dass weitere Komponenten der Eingabevorrichtung, wie beispielsweise die restliche Betätigungseinrichtung und/oder das Gehäuse, transparent ausgestaltet sind.
Zudem ist es gemäß einem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass bei einer Betätigung der Betätigungseinrichtung in der Betätigungsrichtung mittels eines Aktuators der Eingabevorrichtung eine haptische Rückmeldung ausgebbar ist. Es kann also vorgesehen sein, dass die Eingabevorrichtung bei einer Betätigung ein haptisches Feedback bereitstellt. Die haptische Rückmeldung kann beispielsweise ein Vibrieren zumindest des Betätigungselements umfassen. Eine Vibrationsrichtung des Vibrierens des Aktuators ist bevorzugt parallel zur Betätigungsrichtung orientiert. Der Aktuator kann beispielsweise an der Betätigungseinrichtung, beispielsweise am Halteelement befestigt, angeordnet sein. Es ist ferner denkbar, dass der Aktuator zwei räumlich getrennte Komponenten aufweist, von denen eine an der Betätigungseinrichtung und die andere beispielsweise am Gehäuse angeordnet ist, sodass aufgrund der Relativbewegung der Komponente an der Betätigungseinrichtung zur Komponente am Gehäuse beispielsweise die haptische Rückmeldung in der Betätigungseinrichtung induziert wird. Eine Eingabevorrichtung mit einer haptischen Rückmeldung wird oftmals als besonders komfortabel vom Benutzer wahrgenommen, da mittels der haptischen Rückmeldung die Betätigung der Betätigungseinrichtung dem Benutzer gegenüber bestätigt werden kann.
Ein zusätzliches Ausführungsbeispiel sieht vor, dass der Aktuator an einem Vorsprung des Halteelements angeordnet ist. Der Vorsprung kann insbesondere zwischen den zwei Lagerelementen angeordnet sein, die am Halteelement angeordnet sind. Es ist also möglich, dass am Halteelement der Betätigungseinrichtung zwischen den beiden dortigen Lagerelementen der Aktuator befestigt ist. Dieser kann beispielsweise über eine kabelgebundene oder kabellose Kommunikationsverbindung mit einem Betätigungssensor, der die Betätigung der Betätigungseinrichtung erfasst, gekoppelt sein.
Ferner kann durch die Bewegung der Betätigungseinrichtung relativ zum Gehäuse der Aktuator ausgelöst werden. Durch die Anordnung am Vorsprung des Halteelements wird die Vibration, die mittels des Aktuators bereitgestellt wird, an das Halteelement und von diesem an das Betätigungselement übertragen, da dieses zumindest mittelbar mit dem Halteelement verbunden ist. Hierdurch wird auf einfache Art und Weise die haptische Rückmeldung der Eingabevorrichtung auf die Betätigung erzeugt.
Der Vorsprung kann derart vom Halteelement abstehen, dass er dem Gehäuse zugewandt ist. Es kann alternativ dazu möglich sein, dass der Aktuator an einem Vorsprung angeordnet ist, der in entgegengesetzter Richtung vom Halteelement hervorragt und somit dem Gehäuse, an dem zwei der Lagerelemente angeordnet sind, abgewandt ist. In diesem Fall kann sich der Vorsprung beispielsweise in der Querrichtung erstrecken und zumindest teilweise überlappend zum Betätigungselement angeordnet sein.
Darüber hinaus sieht es ein Ausführungsbeispiel vor, dass die Eingabevorrichtung einen Kraftsensor aufweist. Der Kraftsensor kann alternativ als Betätigungssensor bezeichnet werden. Mittels des Kraftsensors ist eine Betätigung der Betätigungseinrichtung in der Betätigungsrichtung erfassbar. Der Kraftsensor ist insbesondere an einem Vorsprung des Gehäuses angeordnet. Die Betätigungseinrichtung ist insbesondere bei deren Bewegung in der Betätigungsrichtung auf den Kraftsensor zu bewegbar. Mit anderen Worten ist der Kraftsensor derart angeordnet, dass er zumindest einem Vorsprung oder einem Teilbereich der Betätigungseinrichtung gegenüberliegt, sodass bei der Bewegung der Betätigungseinrichtung relativ zum Gehäuse in der Betätigungsrichtung beispielsweise die Betätigungseinrichtung auf den Kraftsensor drückt und/oder ein Abstand zwischen der Betätigungseinrichtung und dem Kraftsensor zumindest reduziert wird. Wie weit die Betätigungseinrichtung auf den Kraftsensor zubewegt werden kann, kann durch das Dämpfungselement vorgegeben sein, das bevorzugt benachbart zum Kraftsensor angeordnet ist. Bevorzugt ist das Dämpfungselement derart angeordnet, dass es die Bewegung der Betätigungseinrichtung auf den Kraftsensor zu dämpft und somit beispielsweise ein Mindestabstand zwischen der Betätigungseinrichtung einerseits und dem Kraftsensor beziehungsweise dem Vorsprung des Gehäuses, an dem der Kraftsensor angeordnet ist, andererseits bei Betätigung der Betätigungseinrichtung vorgegeben ist. Hierdurch wird letztendlich eindeutig ein Betätigungssignal bei der Betätigung der Betätigungseinrichtung der Eingabevorrichtung erfassbar, sodass hiermit beispielsweise mittels der Eingabevorrichtung eine vorgegebene Funktion des Kraftfahrzeugs angesteuert werden kann.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Eingabevorrichtung, wie sie oben beschrieben wurde. Die im Zusammenhang mit der Eingabevorrichtung beschriebenen Ausführungsbeispiele, jeweils alleine oder in Kombination miteinander, gelten entsprechend, soweit anwendbar und nicht als sich gegenseitig ausschließend beschrieben, auch für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug. Das Kraftfahrzeug ist bevorzugt als ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen, ein Bus, ein Motorrad und/oder ein Moped ausgebildet.
Dabei zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer Eingabevorrichtung;
2 eine schematische Seitenansicht einer Eingabevorrichtung mit Drehlagern als Lagerelementen;
3 eine schematische Seitenansicht einer Eingabevorrichtung mit Festlagern als Lagerelementen;
4 eine schematische Seitenansicht einer alternativen Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels aus 3;
5 eine schematische Seitenansicht einer Eingabevorrichtung, bei der alle Lagerelemente an einem Gehäuse angeordnet sind; und
6 eine schematische Seitenansicht einer alternativen Ausgestaltung einer Eingabevorrichtung mit Gummidämpfern als Koppelelementen.

1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1. Das Kraftfahrzeug 1 weist ein Lenkrad 2, eine Mittelkonsole 3 und eine Türinnenwand 4 einer Fahrzeugtür des Kraftfahrzeugs 1 auf. An jeder dieser drei Komponenten des Kraftfahrzeugs 1, das heißt am Lenkrad 2, an der Mittelkonsole 3 sowie an der Türinnenwand 4, ist hier exemplarisch eine Eingabevorrichtung 5 angeordnet. Die Eingabevorrichtung 5 kann betätigt werden, indem zum Beispiel ein Benutzer des Kraftfahrzeugs 1 mittels zumindest eines Fingers seiner Hand auf eine Oberfläche 6 der Eingabevorrichtung 5 drückt. Durch die Betätigung der Eingabevorrichtung 5 kann eine Funktion des Kraftfahrzeugs 1 angesteuert werden, wie beispielsweise eine Multimediaeinrichtung, eine Klimaanlage, und/oder eine automatische Fensteröffnung oder Fensterschließung.
Die Oberfläche 6 der Eingabevorrichtung 5 kann in die jeweilige Komponente des Kraftfahrzeugs 1 integriert sein, sodass die Oberfläche 6 der Eingabevorrichtung 5 beispielsweise von einer Oberfläche 6 der jeweiligen Komponente umgeben ist, wie es hier exemplarisch für das Lenkrad 2 und die Mittelkonsole 3 skizziert ist. Die Eingabevorrichtung 5 kann alternativ dazu zumindest teilweise freistehend ausgebildet sein, wie es beispielsweise für die Eingabevorrichtung 5 an der Türinnenwand 4 exemplarisch skizziert ist. In diesem Fall ragt die Eingabevorrichtung 5 zumindest teilweise aus der jeweiligen Komponente hervor. Die hier skizzierten Anordnungen und Formen der Eingabevorrichtung 5 sind rein exemplarisch zu verstehen. Es sind alternative Anordnungen der Eingabevorrichtung 5 im Kraftfahrzeug 1 möglich.
In 2 ist eine Seitenansicht der Eingabevorrichtung 5 skizziert. Die Oberfläche 6 der hier skizzierten Eingabevorrichtung 5 erstreckt sich in einer x- und y-Richtung. Die x-Richtung kann alternativ als Tiefenrichtung und die y-Richtung als Querrichtung bezeichnet werden.
Die Eingabevorrichtung 5 weist ein Gehäuse 7 und eine Betätigungseinrichtung 8 auf. Die Betätigungseinrichtung 8 ist in einer Betätigungsrichtung 9 beweglich zum Gehäuse 7 gelagert. Die Betätigungsrichtung 9 entspricht einer z-Richtung. Die Oberfläche 6 der Eingabevorrichtung 5 ist hier die Oberfläche 6 der Betätigungseinrichtung 8 der Eingabevorrichtung 5.
Die Eingabevorrichtung 5 weist vier Lagerelemente 10 auf. Mittels der Lagerelemente 10 ist die Betätigungseinrichtung 8 in der Betätigungsrichtung 9 relativ zum Gehäuse 7 bewegbar. Jeweils zwei der Lagerelemente 10 sind in der Betätigungsrichtung 9 versetzt zueinander angeordnet und bilden ein Lagerelementpaar. Die beiden Lagerelementpaare sind in der Querrichtung (y-Richtung) versetzt zueinander angeordnet. Eines der Lagerelementpaare aus zwei Lagerelementen 10 ist also in der Querrichtung (y-Richtung) links und das andere Lagerelementpaar aus zwei Lagerelementen 10 ist in der Querrichtung (y-Richtung) rechts angeordnet. Das gegeneinander Versetzen in der Betätigungsrichtung 9 führt dazu, dass hier zwei der Lagerelemente 10 in der Betätigungsrichtung 9 hinten (in Blickrichtung oben) angeordnet sind sowie zwei in der Betätigungsrichtung 9 vorne (in Blickrichtung unten).
Die Eingabevorrichtung 5 weist ein Dämpfungselement 11 auf, mittels dessen die Bewegung der Betätigungseinrichtung 8 in der Betätigungsrichtung 9 dämpfbar ist. Hierdurch wird erreicht, dass die Bewegung der Betätigungseinrichtung 8 in der Betätigungsrichtung 9 abgeschwächt oder abgebremst wird und beispielsweise auf eine maximale Betätigungslänge, um die die Betätigungseinrichtung 8 auf das Gehäuse 7 zubewegt werden kann, eingeschränkt wird. Hierdurch wird ein Spiel im Gehäuse 7 zwischen der Betätigungseinrichtung 8 und dem Gehäuse 7 verhindert.
Die Eingabevorrichtung 5 weist zwei Koppelelemente 12 auf. Jedes Lagerelement 10 des einen Lagerelementpaars ist über das jeweilige Koppelelement 12 mit einem jeweiligen Lagerelement 10 des anderen Lagerelementpaars verbunden. In der hier skizzierten Ausgestaltungsform werden über die beiden Koppelelemente 12 somit die Lagerelemente 10, die an der Betätigungseinrichtung 8 angeordnet sind, mit den beiden in der Querrichtung gegenüberliegenden Lagerelementen 10 verbunden, die am Gehäuse 7 angeordnet sind. Es wird letztendlich durch die Koppelelemente 12 zwischen den Lagerelementen 10 des jeweiligen Lagerelementpaars erreicht, dass ein Verkippen der Betätigungseinrichtung 8 relativ zum Gehäuse 7 verhindert ist, das heißt kein Verkippen in beispielsweise y- oder x-Richtung möglich ist.
In 2 sind zudem weitere Komponenten der Betätigungseinrichtung 8 skizziert. Diese kann ein Betätigungselement 13 aufweisen, das zumindest mittelbar, und zwar zum Beispiel über ein Übergangselement 14, mit einem Halteelement 15 der Betätigungseinrichtung 8 gekoppelt und somit verbunden ist. Das Übergangselement 14 kann in der Betätigungsrichtung 9 relativ zur Oberfläche 6 des Betätigungselements 13, aufgestellt sein, das heißt herausragen. Zumindest das Betätigungselement 13 kann transparent ausgebildet sein, das heißt beispielsweise durchlässig für Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich sein. Das Halteelement 15 kann der Teil der Betätigungseinrichtung 8, an dem die Lagerelemente 10 des einen Lagerelementpaars angeordnet sind. Die Betätigungseinrichtung 8 ist durch ein Betätigen des Betätigungselements 13 in der Betätigungsrichtung 9 relativ zum Gehäuse 7 bewegbar.
Es ist ferner mit einer gestrichelten Linie der Umriss eines vergrößerten Betätigungselements 13' skizziert. Es kann also der Fall sein, dass nicht nur ein in z-Richtung schmales Betätigungselement 13 vorgesehen ist, sondern das Betätigungselement 13 derart dimensioniert ist, dass das Halteelement 15 zumindest teilweise in das Betätigungselement 13 integriert ist. Eine Dicke des Betätigungselements 13 in der z-Richtung kann also zwischen den hier skizzierten Betätigungselementen 13 und 13' variieren.
In 2 ist ferner ein Vorsprung 16 des Halteelements 15 skizziert, an dem ein Aktuator 17 angeordnet ist. Bei der Betätigung der Betätigungseinrichtung 8 in der Betätigungsrichtung 9 kann mittels des Aktuators 17 der Eingabevorrichtung 5 eine haptische Rückmeldung ausgebbar sein, die der Benutzer beispielsweise beim Berühren der Oberfläche 6 spürt. Der Vorsprung 16, an dem der Aktuator 17 angeordnet ist, kann, wie hier skizziert, zwischen den zwei Lagerelementen 10 des Lagerelementpaars angeordnet sein, die am Halteelement 15 angeordnet sind. Eine Vibrationsrichtung einer Vibration, die durch den Aktuator 17 initiiert wird, ist mit einem doppelköpfigen Pfeil eingezeichnet. Die Vibration des Aktuators 17 kann über das Halteelement 15 an das Betätigungselement 13 weitergegeben werden, sodass die haptische Rückmeldung für den Benutzer an der Oberfläche 6 spürbar sein kann.
In 2 ist ferner ein Kraftsensor 18 der Eingabevorrichtung 5 skizziert, mittels dessen die Betätigung der Betätigungseinrichtung 8 in der Betätigungsrichtung 9 erfassbar ist. Der Kraftsensor 18 kann alternativ als Betätigungssensor bezeichnet werden. Der Kraftsensor 18 kann an einem Vorsprung 16 des Gehäuses 7 angeordnet sein. Die Betätigungseinrichtung 8, das heißt hier zumindest ein weiterer Vorsprung 16 der Betätigungseinrichtung 8, wird bei der Bewegung zumindest des Betätigungselements 13 und somit der Betätigungseinrichtung 8 in der Betätigungsrichtung 9 auf den Kraftsensor 18 zu bewegt. Hierdurch kann es zur Auslösung der mit der Eingabevorrichtung 5 verknüpften Funktion des Kraftfahrzeugs 1 kommen, falls die Eingabevorrichtung 5 in einer vorgesehenen Einbaulage und mit entsprechenden elektronischen Anschlüssen im Kraftfahrzeug 1 angeordnet ist.
In 2 ist zudem das Gehäuse 7 näher skizziert, das ein Basiselement 19 sowie einen senkrecht dazu angeordneten Gehäuseschenkel 20 aufweisen kann. An dem Gehäuseschenkel 20, der hier parallel zur Betätigungsrichtung 9 angeordnet ist, sind die zwei Lagerelemente 10 des Lagerelementpaars angeordnet, das am Gehäuse 7 angeordnet ist.
Die Eingabevorrichtung 5 in 2 ist in einer Ausgangslage der Betätigungseinrichtung 8 skizziert. Das heißt, die Betätigungseinrichtung 8 ist aktuell nicht betätigt und somit nicht relativ zum Gehäuse 7 bewegt worden. In dieser Ausgangslage sind die Koppelelemente 12 im Wesentlichen parallel zur Querrichtung (y-Richtung) angeordnet, das heißt sie sind in etwa senkrecht zur Betätigungsrichtung 9 orientiert. Diese Anordnung der Koppelelemente 12 in der Ausgangslage ist auch in den weiteren 3 bis 6 skizziert.
Die vier Lagerelemente 10 der Eingabevorrichtung 5 gemäß 2 sind jeweils als Drehlager 21 ausgebildet. Die jeweiligen Koppelelemente 12 können beispielsweise als Stangen zwischen jeweils zwei Drehlagern 21 und/oder als Platte ausgebildet sein. Bei einer stangenförmigen Ausgestaltung ist eine Ausdehnung des jeweiligen Koppelelements 12 in der Tiefenrichtung (x-Richtung) kleiner im Vergleich zur hier skizzierten Ausdehnung in der Querrichtung (y-Richtung). Bei einer plattenförmigen Ausgestaltung kann sich das jeweilige Koppelelement 12 plattenartig in der Tiefenrichtung (x-Richtung) erstrecken, sodass beispielsweise eine Oberfläche 6 des jeweiligen Koppelelements 12 in einer x-y-Ebene groß im Vergleich zur hier skizzierten Ausdehnung des Koppelelements 12 in einer y-z-Ebene ist. Bei einer stangenförmigen Ausgestaltung der Koppelelemente 12 kann beispielsweise in der Tiefenrichtung (x-Richtung) zumindest an einer weiteren Stelle der Eingabevorrichtung 5 eine Anordnung mit den vier Lagerelementen 10, wie in 2 skizziert, vorgesehen sein.
In 3 ist eine alternative Ausgestaltung der Eingabevorrichtung 5 skizziert, bei der die Lagerelemente 10 jeweils als Festlager 22, das heißt als Fixpunkte, ausgebildet sind. Die Festlager 22 sind am Gehäuse 7 beziehungsweise an der Betätigungseinrichtung 8 befestigt, das heißt angeordnet. Eine Relativbewegung der Festlager 22 zum Gehäuse 7 beziehungsweise zur Betätigungseinrichtung 8 kann unterbunden sein. Ferner sind die beiden Koppelelemente 12 als Federelemente 23 ausgebildet. Die Federelemente 23 sind bevorzugt Blattfedern, insbesondere als doppelte L-förmige oder Z-förmige Blattfedern. Mit anderen Worten sind hier die Koppelelemente 12 als biegsame bzw. elastische Metallstreifen oder Metallplatten ausgebildet.
Im in 3 skizzierten Beispiel wird zudem deutlich, dass die Lagerelemente 10 des einen Lagerelementpaars in der Betätigungsrichtung 9 versetzt zu den Lagerelementen 10 des anderen Lagerelementpaars angeordnet sind. Hier wird deutlich, dass jedes Lagerelement 10 in der Betätigungsrichtung 9 (z-Richtung) auf einer anderen Höhe beziehungsweise einer anderen Position angeordnet ist und nicht, wie im Bespiel in 2, sich jeweils zwei Lagerelemente 10 in der Querrichtung (y-Richtung) betrachtet direkt gegenüberliegen. Hier sind die jeweiligen Lagerelemente 10 somit alle in der Querrichtung (y-Richtung) jeweils versetzt zueinander angeordnet.
4 zeigt eine alternative Ausgestaltung zu dem in 3 gezeigten Beispiel. In dieser ist die Betätigungseinrichtung 8, genau genommen das Halteelement 15 der Betätigungseinrichtung 8, anders ausgebildet als in 2 und 3, da der Vorsprung 16, an dem der Aktuator 17 angeordnet ist, in der Querrichtung (y-Richtung) auf einer gegenüberliegenden Seite des Halteelements 15 angeordnet ist. Der Aktuator 17 ist hier also nicht beispielsweise zwischen zwei Lagerelementen 10 angeordnet, die an dem Halteelement 15 positioniert sind, sondern an der dem Gehäuse 7 abgewandten Seite des Halteelements 15. In 4 ist der weitere Aufbau der Eingabevorrichtung 5 nicht detailliert skizziert, der das Dämpfungselement 11 sowie den Kraftsensor 18 aufweist. Dieser weitere Aufbau der Eingabevorrichtung 5 kann analog zu den in 2 und 3 skizzierten Beispielen vorgesehen sein. Letztendlich ist also die Anordnung des Aktuators 17 innerhalb der Eingabevorrichtung 5 flexibel gestaltbar.
5 zeigt ein Beispiel, bei dem alle Lagerelemente 10 am Gehäuse 7 angeordnet sind. Hierfür weist das Gehäuse 7 zwei sich gegenüberliegende Gehäuseschenkel 20 auf. An jedem der Gehäuseschenkel 20 sind die beiden Lagerelemente 10 eines der Lagerelementpaare angeordnet. Die beiden Gehäuseschenkel 20 sind mittels des Basiselements 19 miteinander verbunden. Zwischen den beiden Gehäuseschenkeln 20 befinden sich die Koppelelemente 12, wobei hier die Koppelelemente 12 in der Betätigungsrichtung 9 parallel zueinander in der Ausgangslage skizziert sind. Die Koppelemente 12 sind jeweils als Federelemente 23 und die Lagerelemente 10 jeweils als Festlager 22 ausgebildet. Jedes der Koppelelemente 12 weist zumindest einen Teilbereich 24 auf, an dem das jeweilige Koppelelement 12 mit der Betätigungseinrichtung 8 verbunden und somit gekoppelt ist. Dieser jeweilige Teilbereich 24, von dem hier vier skizziert sein, ist beabstandet von den Lagerelementen 10 angeordnet. Es können zudem zwei Halteelementvorsätze 25 des Halteelements 15 der Betätigungseinrichtung 8 vorgesehen, die jeweils an den skizzierten Teilbereichen 24 und somit jeweils an zwei Stellen mit den beiden Koppelelementen 12 gekoppelt sind.
Aus 5 wird zudem deutlich, wie die jeweiligen Federelemente 23 des Koppelelements 12 bei einem Betätigen der Betätigungseinrichtung 8 in der Betätigungsrichtung 9 verformt werden. Diese Verformung ist durch die gestrichelten Linien zwischen jeweils zwei Lagerelementen 10 skizziert. Es ist also eine Bewegung der Betätigungseinrichtung 8 in der Betätigungsrichtung 9 relativ zum Gehäuse 7 möglich, sobald der Benutzer auf die Oberfläche 6 des Betätigungselements 13 drückt.
Der Aktuator 17 ist hier mittig zwischen den beiden Halteelementvorsätzen 25 angeordnet, wobei die Bewegungsrichtung des Aktuators 17 parallel zur Betätigungsrichtung 9 angeordnet ist. Relevant ist, dass ein einzelnes Koppelelement 12 jeweils zwei der Lagerelemente 10 miteinander verbindet und somit nicht mehrere biegsame Teilstreifen beispielsweise als mehrere Koppelemente 12 vorgesehen sind.
In 6 ist eine alternative Ausgestaltung der Eingabevorrichtung 5 gezeigt, bei der als Koppelemente 12 Gummidämpfer 26 vorgesehen sind. Diese sind an Positionen, die als Lagerelemente 10 bezeichnet werden können, mit jeweiligen Vorsprüngen 16 des Gehäuses 7 beziehungsweise der Betätigungseinrichtung 8 verbunden. Hier sind also ebenfalls vier Lagerelemente 10 (hier nicht skizziert) vorgesehen. Bevorzugt sind die jeweiligen Lagerelemente 10 gemäß den vorher gezeigten Ausführungsbeispielen sowohl in der Betätigungsrichtung 9 als auch in der Querrichtung (y-Richtung) jeweils versetzt zueinander angeordnet. Bei der Betätigung in Betätigungsrichtung 9 werden die Gummidämpfer 26 zusammengedrückt, sodass auch hier eine Eingabevorrichtung 5, bei der verhindert wird, dass die Betätigungseinrichtung 8 relativ zum Gehäuse 7 verkippt wird, bereitgestellt ist. Die Anordnung des Aktuators 17 in 5 entspricht in etwa der Anordnung, wie sie in 4 bereits gezeigt wurde.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass der Aktuator 17 zwei Teilkomponenten aufweist, von denen eine am Gehäuse 7 und die andere an der Betätigungseinrichtung 8 angeordnet ist. Der Aktuator 17 kann aufgrund der Relativbewegung der beiden Teilkomponenten zueinander durch das Bewegen der Betätigungseinrichtung 8 relativ zum Gehäuse 7 ausgelöst werden und eine haptische Rückmeldung für die Betätigungseinrichtung 8, insbesondere für die Oberfläche 6, bereitstellen.
Insgesamt zeigen die Beispiele eine Parallelbewegung einer seitlich fixierten Eingabevorrichtung 5 für ein Kraftfahrzeug 1, die vier Lagerelemente 10 aufweist. Die Parallelbewegung, die hier in der Betätigungsrichtung 9 erfolgt, wird durch eine Ausgestaltung mit vier Lagerelementen 10 realisiert. Die vier Lagerelemente 10 können beispielsweise nur eine Rotationsbewegung erlauben, beispielsweise im Fall der Drehlager 21. Alternativ oder zusätzlich dazu ist es möglich, die vier Lagerelemente 10 zumindest teilweise mit dehnbaren Metallstreifen zu realisieren, das heißt durch die Kombination aus Festlager 22 und Federelement 23 als Koppelelement 12. Die Kraft in der Betätigungsrichtung 9 kann von der Oberfläche 6 auf das feste Gehäuse 7 übertragen werden. Die haptische Rückmeldung mittels des Aktuators 17 kann erreicht werden, indem der Aktuator 17 an der Betätigungseinrichtung 8 angeordnet ist. Alternativ kann der Aktuator 17 auf Gehäuse 7 und Betätigungseinrichtung 8 verteilt sein. Die Positionen der einzelnen Lagerelemente 10 können derart gewählt werden, dass eine Bewegung des Kraftsensors 18 nur gerade möglich ist, das heißt parallel zur Betätigungsrichtung 9. Eine Länge der Koppelelemente 12 ist bevorzugt derart gewählt, dass eine Betätigungsstrecke im Kraftsensor 18 gerade und so klein wie möglich ist. Hierdurch ist eine Kraftübertragung in der Betätigungsrichtung 9, das heißt in z-Richtung, möglich.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 3008741 B1 [0003]

Claims

Eingabevorrichtung (5) für ein Kraftfahrzeug (1), wobei die Eingabevorrichtung (5) aufweist: - ein Gehäuse (7), - eine Betätigungseinrichtung (8), die in einer Betätigungsrichtung (9) beweglich zum Gehäuse (7) gelagert ist, - zumindest vier Lagerelemente (10), mittels derer die Betätigungseinrichtung (8) in der Betätigungsrichtung (9) relativ zum Gehäuse (7) bewegbar ist, wobei jeweils zwei der Lagerelemente (10) in der Betätigungsrichtung (9) versetzt zueinander angeordnet sind und ein Lagerelementpaar bilden und die beiden Lagerelementpaare in einer Querrichtung zur Betätigungsrichtung (9) versetzt zueinander angeordnet sind, und - ein Dämpfungselement (11), mittels dessen eine Bewegung der Betätigungseinrichtung (8) in der Betätigungsrichtung (9) dämpfbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabevorrichtung (5) zwei Koppelelemente (12) aufweist und jedes Lagerelement (10) des einen Lagerelementpaars über das jeweilige Koppelelement (12) mit einem jeweiligen Lagerelement (10) des anderen Lagerelementpaars verbunden ist, sodass ein Verkippen der Betätigungseinrichtung (8) relativ zum Gehäuse (7) verhindert ist.
Eingabevorrichtung (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerelemente (10) des einen Lagerelementpaars am Gehäuse (7) und die Lagerelemente (10) des anderen Lagerelementpaars an der Betätigungseinrichtung (8) angeordnet sind.
Eingabevorrichtung (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (7) zwei sich gegenüberliegende Gehäuseschenkel (20) aufweist, an jedem der Gehäuseschenkel (20) die Lagerelemente (10) eines der Lagerelementpaare angeordnet sind und das jeweilige Koppelelemente (12) zumindest einen Teilbereich (24) aufweist, der beabstandet von den Lagerelementen (10) angeordnet ist und an dem das Koppelelement (12) mit der Betätigungseinrichtung (8) gekoppelt ist.
Eingabevorrichtung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Lagerelemente (10) als Drehlager (21) ausgebildet ist.
Eingabevorrichtung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Lagerelemente (10) als Festlager (22) und das mit dem Festlager (22) verbundene Koppelelement (12) als Federelement (23), insbesondere als I-, L, doppeltes L- oder Z-förmige Blattfeder, ausgebildet ist.
Eingabevorrichtung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerelemente (10) des einen Lagerelementpaars in der Betätigungsrichtung (9) versetzt zu den Lagerelementen (10) des anderen Lagerelementpaars angeordnet sind.
Eingabevorrichtung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Koppelelemente (12) in einer Ausgangslage der Betätigungseinrichtung (8) im Wesentlichen parallel zur Querrichtung angeordnet ist.
Eingabevorrichtung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Koppelelement (12) stangenförmig oder plattenförmig ausgebildet ist.
Eingabevorrichtung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche in dessen Rückbezügen auf Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (8) ein Betätigungselement (13) aufweist, das zumindest mittelbar mit einem Halteelement (15) der Betätigungseinrichtung (8) gekoppelt ist, wobei die Lagerelemente (10) des einen Lagerelementpaars der beiden Lagerelementpaare am Halteelement (15) angeordnet sind und die Betätigungseinrichtung (8) durch ein Betätigen des Betätigungselement (13) in der Betätigungsrichtung (9) bewegbar ist.
Eingabevorrichtung (5) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (13) über ein Übergangselement (14), das insbesondere in der Betätigungsrichtung (9) relativ zu einer Oberfläche (6) des Betätigungselements (13) aufgestellt ist, mit dem Halteelement (15) verbunden ist.
Eingabevorrichtung (5) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest das Betätigungselement (13) transparent ist.
Eingabevorrichtung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Betätigung der Betätigungseinrichtung (8) in der Betätigungsrichtung (9) mittels eines Aktuators (17) der Eingabevorrichtung (5) eine haptische Rückmeldung ausgebbar ist.
Eingabevorrichtung (5) nach Anspruch 12 und einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (17) an einem Vorsprung (16) des Halteelements (15) angeordnet ist, wobei der Vorsprung (16) insbesondere zwischen den zwei Lagerelementen (10) angeordnet ist, die am Halteelement (15) angeordnet sind.
Eingabevorrichtung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabevorrichtung (5) einen Kraftsensor (18) aufweist, mittels dessen eine Betätigung der Betätigungseinrichtung (8) in der Betätigungsrichtung (9) erfassbar ist, wobei der Kraftsensor (18) insbesondere an einem Vorsprung (16) des Gehäuses (7) angeordnet ist und die Betätigungseinrichtung (8) bei deren Bewegung in der Betätigungsrichtung (9) auf den Kraftsensor (18) zu bewegbar ist.
Kraftfahrzeug (1) mit einer Eingabevorrichtung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.