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Die Erfindung betrifft eine Kippschaltervorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Zudem betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Kippschaltervorrichtung.
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Ein Kraftfahrzeug kann zumindest eine Bedienvorrichtung aufweisen, mittels derer zum Beispiel zumindest eine Funktion des Kraftfahrzeugs aktiviert oder deaktiviert werden kann. Die Bedienvorrichtung kann beispielsweise in Form eines Kippschalters ausgebildet sein, der beispielsweise von einer Ausgangsstellung in zumindest eine Bedienstellung gekippt werden kann. Ein derartiger Kippschalter kann beispielsweise an einem Lenkrad des Kraftfahrzeugs und/oder im Bereich einer Mittelkonsole des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Der Kippschalter benötigt jedoch im Vergleich zu anderen Bedienvorrichtungen typischerweise viel Bauraum.
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Die
DE 195 37 296 A1 zeigt eine Wippenschaltvorrichtung für zweistufigen Betätigungshub mit Beleuchtung, die eine für eine Wiegebewegung auf einer Tragachse gelagerte Wipptaste aufweist.
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Die
EP 3 886 132 A1 zeigt eine Schaltanordnung mit einem zusammenhängenden Wippelement, das drei räumlich voneinander getrennte Bedienoberflächen aufweist.
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Die
DE 10 2006 027 563 A1 zeigt einen Wippschalter, bei dem in einer Kontaktmatte Schaltelemente vorgesehen sind, die so ausgebildet sind, dass sie zwei stabile Lagen einhalten können.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, mittels derer eine bauraumsparende Kippschaltervorrichtung für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt werden kann.
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Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen sowie den Gegenstand des nebengeordneten Patentanspruchs gelöst.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Kippschaltervorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Die Kippschaltervorrichtung umfasst zumindest zwei Schaltelemente. Das jeweilige Schaltelement kann beispielsweise als Mikrotaster und/oder als in eine Schaltmatte integrierte Schalteinrichtung ausgebildet sein. Zudem weist die Kippschaltervorrichtung ein Bedienelement und ein benachbart zum Bedienelement angeordnetes Kippelement auf. Das Bedienelement und/oder das Kippelement kann beispielsweise als Platten und/oder Stangen ausgebildet sein. Eine Ausdehnung des Bedienelements beziehungsweise des Kippelements in einer Längsrichtung und/oder Breitenrichtung kann also groß im Vergleich zu dessen Ausdehnung in einer Hochrichtung sein. Die Breitenrichtung kann alternativ als Tiefenrichtung bezeichnet werden. Die Längsrichtung, Breitenrichtung und Höhenrichtung des Bedienelements und des Kippelements entsprechen bevorzugt einer Längsrichtung, Breitenrichtung und Höhenrichtung der Kippschaltervorrichtung.
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Das Bedienelement und das Kippelement sind um eine jeweilige Umlenkachse kippbar gelagert. Die Umlenkachse kann alternativ als Drehachse bezeichnet werden. Mit anderen Worten weist sowohl das Bedienelement als auch das Kippelement jeweils eine Umlenkachse auf. Die jeweilige Umlenkachse ist beispielsweise in der Längsrichtung der Kippschaltervorrichtung mittig im Bedienelement beziehungsweise im Kippelement angeordnet. Das Bedienelement und das Kippelement sind an einer Kopplungsseite beweglich miteinander gekoppelt. Es kann eine Seite des Bedienelements sowie eine Seite des Kippelements als Kopplungsseite des jeweiligen Elements verstanden werden, wobei die Kopplungsseite des Bedienelements und die Kopplungsseite des Kippelements sich gegenüberliegend angeordnet sind. An den beiden sich gegenüberliegenden Kopplungsseiten sind das Bedienelement und das Kippelement miteinander verbunden, wobei Relativbewegungen zwischen Bedienelement und Kippelement ermöglicht sind. Die Bewegbarkeit des Bedienelements relativ zum Kippelement ist bevorzugt zumindest in der Hochrichtung der Kippschaltervorrichtung, insbesondere zudem in der Längsrichtung und/oder Breitenrichtung der Kippschaltervorrichtung, möglich.
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Die Kippschaltervorrichtung ist dazu ausgebildet, bei einer vertikalen Krafteinwirkung auf das Bedienelement das Bedienelement in eine von zwei Bedienelementkippstellungen zu bringen und dadurch das Kippelement in eine von zwei Kippelementkippstellungen zu bringen. Die beiden Bedienelementkippstellungen sind voneinander verschieden. Die beiden Kippelementkippstellungen sind ebenfalls voneinander verschieden. Die vertikale Krafteinwirkung wirkt in Bezug auf die Kippschaltervorrichtung bevorzugt in der Hochrichtung der Kippschaltervorrichtung. Mit anderen Worten kann das Bedienelement beispielsweise aus einer Ausgangsstellung nach oben oder nach unten in eine jeweilige Bedienelementkippstellung bewegt werden. Die beiden Bedienelementkippstellungen befinden sich somit bevorzugt in unterschiedlichen Richtungen in der Hochrichtung der Kippschaltervorrichtung relativ zur Ausgangsstellung. Alternativ dazu kann die vertikale Krafteinwirkung dazu führt, dass das Bedienelement in der Breitenrichtung der Kippschaltervorrichtung in die beiden Bedienelementkippstellungen bewegbar ist. Die Ausgangsstellung ist die Stellung, die das Bedienelement und das Kippelement ohne Betätigung, das heißt ohne Krafteinwirkung, einnehmen. Die Krafteinwirkung erfolgt beispielsweise durch eine Hand eines Benutzers, der manuell das Bedienelement in eine der Bedienelementkippstellungen bewegt, insbesondere drückt oder zieht. Das Bedienelement kann an einem Ende, das der Kopplungsseite gegenüberliegt, einen Haltegriff aufweisen, an dem der Benutzer das Bedienelement komfortabel bewegen kann.
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Die bewegliche Kopplung zwischen dem Bedienelement und dem Kippelement führt bei der vertikalen Krafteinwirkung auf das Bedienelement dazu, dass das Kippelement mitbewegt wird. Die Kippelementkippstellung ist stets eine Spiegelung der Bedienelementkippstellung an der Kopplungsseite. Wird also beispielsweise das Bedienelement in Hochrichtung nach unten bewegt, wird das Kippelement in der Hochrichtung nach oben bewegt. Wird jedoch das Bedienelement in der Hochrichtung nach oben bewegt, wird das Kippelement in der Hochrichtung nach unten bewegt. Die Kopplungsseite stellt somit eine Spiegelachse dar, an der durch die Kopplung eine Punktspiegelung eines jeweiligen Bereichs des Bedienelements zu dem entsprechenden, gleich weit von der Kopplungsseite entfernt angeordneten Bereich des Kippelements erreicht wird.
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In einer ersten Bedienelementkippstellung der zwei Bedienelementkippstellungen ist mittels des Bedienelements ein erstes Schaltelement der zumindest zwei Schaltelemente betätigt. In einer zweiten Bedienelementkippstellung der zwei Bedienelementkippstellungen ist mittels des Kippelements ein zweites Schaltelement der zumindest zwei Schaltelemente betätigt. Das erste Schaltelement ist also derart relativ zum Bedienelement und zum Kippelement angeordnet, dass bei der vertikalen Krafteinwirkungen in einer ersten Richtung aufgrund des Kippens des Bedienelements um die Umlenkachse herum das Bedienelement an einem dem Ort der Krafteinwirkung gegenüberliegenden Ende, das an die Kopplungsseite angrenzt, in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung bewegt wird. Ein an die Kopplungsseite angrenzendes Ende des Kippelements wird dann ebenfalls in die zweite Richtung bewegt, das diesem Ende gegenüberliegende andere Ende des Kippelements wird jedoch aufgrund der Kippbewegung um seine Umlenkachse in die erste Richtung bewegt. Das erste Schaltelement ist daher in der zweiten Richtung versetzt zum Bedienelement und Kippelement an einer Position angeordnet, dass das dem Ort der Krafteinwirkung gegenüberliegende Ende des Bedienelements bei der Bewegung in die zweite Richtung das erste Schaltelement betätigt. Das erste Schaltelement befindet sich somit in der Längsrichtung im Bereich des dem Ort der Krafteinwirkung gegenüberliegenden Ende des Bedienelements und in der Hochrichtung versetzt zum Bedienelement und Kippelement. Analog dazu kann das Bedienelement am Ort der Krafteinwirkung in die zweite Richtung bewegt werden, sodass letztendlich das andere Ende des Kippelements, das der Kopplungsseite gegenüber liegt, ebenfalls in die zweite Richtung bewegt wird und dadurch das zweite Schaltelement betätigt. Das zweite Schaltelement befindet sich somit in der Längsrichtung im Bereich des anderen Endes des Kippelements und in der Hochrichtung versetzt zum Bedienelement und Kippelement. Die beiden Schaltelemente sind beispielsweise in der Hochrichtung oberhalb oder unterhalb einer Ebene, in der das Bedienelement und das Kippelement angeordnet sind, positioniert. Hierdurch ist es möglich, dass je nach Richtung der vertikalen Krafteinwirkung eines der zumindest zwei Schaltelemente betätigt wird und somit durch Auswertung der entsprechenden Schaltinformationen des jeweiligen betätigten Schaltelements beispielsweise zwei verschiedene Funktionen des Kraftfahrzeugs ausgelöst werden können. Es wird somit eine robuste und vielseitig einsetzbare Kippschaltervorrichtung für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt. Dadurch, dass lediglich zwei benachbarte Elemente benötigt werden, die zudem in einer gemeinsamen Ebene liegen, und die Umlenkachsen in das Bedienelement beziehungsweise das Kippelement integriert sind, ist die Kippschaltervorrichtung besonders bauplatzsparend.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Bedienelement und das Kippelement mittels eines U-förmigen Schalenelements miteinander beweglich gekoppelt sind. Zwischen dem Bedienelement und dem Kippelement befindet sich somit ein Verbindungselement, das dazu führt, dass das Bedienelement und das Kippelement relativ zueinander zumindest in der Hochrichtung der Kippschaltervorrichtung beweglich sind. Alternativ zum U-förmigen Schalenelement kann beispielsweise eine Verzahnung vorgesehen sein, das heißt, das Bedienelement kann mit dem Kippelement beweglich verzahnt sein. Hierdurch wird letztendlich erreicht, dass die Krafteinwirkung auf das Bedienelement tatsächlich an das Kippelement weitergegeben werden kann und es zu der oben beschriebenen Spiegelung an der Kopplungsseite kommt.
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Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Kippschaltervorrichtung ein Gehäuse mit zumindest zwei sich gegenüberliegenden Gehäusewänden aufweist. Das Gehäuse kann beispielsweise quaderförmig oder würfelförmig sein, sodass zwei sich parallel gegenüberliegende Außenwände des Gehäuses die sich gegenüberliegenden Gehäusewände bilden können. Jede der Gehäusewände weist eine erste Haltevorrichtung und eine davon beabstandet angeordnete zweite Haltevorrichtung auf. Mittels der beiden ersten Haltevorrichtungen ist die Umlenkachse des Bedienelements und mittels der beiden zweiten Haltevorrichtungen die Umlenkachse des Kippelements zwischen den zwei Gehäusewänden drehbar gelagert. Eine geometrische Drehachse der möglichen Drehung ist parallel zur Umlenkachse orientiert. Die beiden ersten Haltevorrichtungen und die beiden zweiten Haltevorrichtungen sind beispielsweise in der Längsrichtung der Kippschaltervorrichtung an gleichen Orten angeordnet, sodass sie sich in Breitenrichtung betrachtet gegenüberliegen. Es sind somit durch die Haltevorrichtungen Komponenten der Kippschaltervorrichtung vorgesehen, an denen die Umlenkachsen beweglich angeordnet sind, wodurch sowohl das Bedienelement als auch das Kippelement jeweils als Wippe oder Hebel bewegbar ist. Hierdurch wird die oben beschriebene Einnahme der verschiedenen Bedienelementkippstellungen beziehungsweise Kippelementkippstellungen möglich. Das restliche Bedienelement beziehungsweise Kippelement ist vorteilhafterweise nicht an der Gehäusewand befestigt und kann frei relativ zur Umlenkachse bewegt werden. Hierdurch wird eine besonders einfache Ausgestaltung der Kippschaltervorrichtung ermöglicht, da die Umlenkachsen zuverlässig am Gehäuse fixiert werden können, wobei trotzdem die Beweglichkeit um die Umlenkachsen gegeben ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Haltevorrichtungen jeweils als Aussparung in der jeweiligen Gehäusewand ausgebildet sind. Es können also beispielsweise Vertiefungen in der jeweiligen Gehäusewand vorgesehen sein, die dazu ausgebildet sind, beispielsweise als hervorstehende Elemente relativ zum restlichen Bedienelement beziehungsweise Kippelement ausgebildete Enden der jeweiligen Umlenkachse aufnehmen zu können. Die Umlenkachse kann hierdurch beispielsweise als Stab ausgebildet sein, der beispielsweise in der Längsrichtung mittig durch das als Platte ausgebildete Bedienelement beziehungsweise Kippelement geführt ist. Der Stab kann an Rändern der jeweiligen Platte in der Breitenrichtung hervorstehend ausgebildet sein, sodass die beispielsweise beidseitig hervorstehenden Teile der jeweiligen Stange von der jeweiligen Aussparung als Haltevorrichtung aufgenommen sein können. Das Kippelement kann analog dazu ausgebildet sein. Hierdurch sind auf besonders einfache Art und Weise zwei Wippen bereitgestellt, wobei eine davon das Bedienelement und die andere davon das Kippelement bildet. Hierdurch wird die Kippschaltervorrichtung besonders schnell und kostengünstig produzierbar.
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Des Weiteren sieht es eine Ausführungsform vor, dass die Kippschaltervorrichtung drei Schaltelemente aufweist und die Kippschaltervorrichtung dazu ausgebildet ist, bei einer horizontalen Krafteinwirkung auf das Bedienelement das Bedienelement und das Kippelement in eine Verschiebstellung zu bringen. In der Verschiebstellung ist mittels des Kippelements ein drittens Schaltelement der Schaltelemente betätigt. Die horizontale Krafteinwirkung ist bevorzugt senkrecht zur vertikalen Krafteinwirkung orientiert. Die horizontale Krafteinwirkung bewirkt kein Kippen des Bedienelements sowie des Kippelements um die jeweilige Umlenkachse, sondern die beiden Elemente werden in der Längsrichtung der Kippschaltervorrichtung und somit in horizontaler Richtung verschoben. Bevorzugt erfolgt das Verschieben zumindest im Wesentlichen ohne Relativbewegung des Bedienelements zu Kippelement. Die Kopplung zwischen den beiden Elementen weist somit bevorzugt kein oder zumindest kaum Spiel in Längsrichtung auf. Im Wesentlichen meint hier, dass nur Relativbewegungen zwischen zum Beispiel größer als 0 Prozent und kleiner als 10 Prozent der Relativbewegungen bei vertikaler Krafteinwirkung auftreten.
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Das dritte Schaltelement ist beispielsweise in der Längsrichtung an einer Wand des Gehäuses angeordnet, an die das Kippelement angrenzt. Durch beispielsweise ein Drücken in Richtung dieser Wand des Gehäuses und somit in der Längsrichtung wird das Bedienelement zusammen mit dem daran gekoppelten Kippelement in Richtung der Wand bewegt, wobei das Kippelement gegen das dritte Schaltelement drücken kann und dieses dadurch betätigt wird. Es sind also letztendlich nicht nur vertikale Bewegungen des Bedienelements möglich, sondern auch zumindest eine horizontale Bewegung, sodass insgesamt mindestens drei verschiedene Funktionen mittels der Kippschaltervorrichtung auslösbar sind. Von diesen werden zwei durch Kippen der Kippschaltervorrichtung in vertikaler Richtung ausgelöst und die dritte durch beispielsweise Drücken der Kippschaltervorrichtung in der horizontalen Richtung. Die Kippschaltervorrichtung ist somit mit zahlreichen Funktionen belegbar, da nicht nur die Kippbewegung, sondern auch die Drückbewegung zu einem Auslösen eines der Schaltelemente führen kann. Es wird also eine Kippschaltervorrichtung mit einem großen Funktionsumfang bereitgestellt.
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Außerdem sieht es eine Ausführungsform vor, dass die jeweilige Aussparung als horizontal orientiertes Langloch und/oder Schiene ausgebildet ist, in der die jeweilige Umlenkachse gelagert ist. Dies führt dazu, dass es bei der Bewegung in der Verschiebstellung lediglich zu einem Bewegen der Umlenkachse in der horizontalen Richtung entlang des horizontal orientierten Langlochs beziehungsweise der Schiene kommt, sodass trotz der oben beschriebenen Ausgestaltung der Haltevorrichtung als Aussparung die Betätigung des dritten Schaltelements bei horizontaler Krafteinwirkung ermöglicht ist, da beispielsweise die an den Gehäusewänden befestigten Enden der Umlenkachsen entlang des horizontal orientierten Langlochs beziehungsweise der Schiene bewegbar sind. Hierdurch wird zudem erreicht, dass bei der horizontalen Krafteinwirkung die Bewegung stets in eine vorgegebene Richtung erfolgt und beispielsweise keine Relativverschiebungen des Bedienelements zum Kippelement in der Hochrichtung, das heißt in der vertikalen Richtung, während der horizontalen Krafteinwirkung auftreten, da das Langloch beziehungsweise die Schiene dies unterbilden. Hierdurch wird eine besonders zuverlässig bedienbare Kippschaltervorrichtung bereitgestellt, bei der beispielsweise keine inneren Verschiebungen der Umlenkachsen relativ zueinander auftreten können.
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Gemäß einer zusätzlichen Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Kippschaltervorrichtung für das jeweilige Schaltelement eine Rückstelleinrichtung aufweist. Die Rückstelleinrichtung ist jeweils dazu ausgebildet, das Bedienelement und das Kippelement nach der Krafteinwirkung auf das Bedienelement wieder in einen Ausgangsstellung zu bewegten, die sie vor der Betätigung eingenommen hatten. Mit anderen Worten ist die Rückstelleinrichtung dazu ausgebildet, die Kippschaltervorrichtung nach der Betätigung des jeweiligen Schaltelements wieder in die Ausgangsstellung zu bewegen. Die Ausgangsstellung kann alternativ als Ausgangszustand bezeichnet werden. Die Ausgangsstellung ist eine Stellung, bei der das Bedienelement beziehungsweise das Kippelement in einer Stellung angeordnet ist, die von den Bedienelementkippstellungen beziehungsweise Kippelementkippstellungen verschieden ist. Die Ausgangsstellung befindet sich bevorzugt in der vertikalen Richtung der Kippschaltervorrichtung, also in der Hochrichtung, mittig zwischen den beiden Bedienelementkippstellungen. Die Rückstelleinrichtung ist beispielsweise als ein Federelement ausgebildet, insbesondere als Druckfeder. Das Federelement kann alternativ als Rückstellfeder bezeichnet werden. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Rückstelleinrichtung aus einem Silikonelement gebildet sein. Hierdurch wird letztendlich erreicht, dass das Bedienelement nach dessen Betätigung automatisch wieder in die Ausgangsstellung bewegt wird, ohne dass diese Rückbewegung beispielsweise manuell von einem Benutzer durchgeführt werden muss. Dies führt zudem dazu, dass das jeweilige Schaltelement nur während der tatsächlichen Betätigung des Bedienelements durch den Benutzer betätigt wird und danach wieder in einen unbetätigten Zustand, der in der Ausgangsstellung gegeben ist, überführt wird. Dies kann vom Benutzer als besonders komfortabel wahrgenommen werden, da es zu keiner Daueraktivierung und Dauerbetätigung der mittels des jeweiligen Schaltelements ausgelösten Funktion kommt, ohne dass gleichzeitig die Krafteinwirkung erfolgt.
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Es ist ferner in einer Ausführungsform vorgesehen, dass die Kippschaltervorrichtung zumindest eine Leiterplatte aufweist, mit der das jeweilige Schaltelement elektrisch gekoppelt ist. Es können insbesondere zwei Leiterplatten vorgesehen sein, eine für das erste und zweite Schaltelement und eine davon separate zweite Leiterplatte für das dritte Schaltelement. Die beiden Leiterplatten sind beispielsweise senkrecht zueinander orientiert. Auf der jeweiligen Leiterplatte oder auf der gemeinsamen Leiterplatte kann ebenfalls die Rückstelleinrichtung angeordnet sein. Ferner können mit der Leiterplatte weitere elektrische Komponenten der Kippschaltervorrichtung elektrisch gekoppelt sein, wie beispielsweise eine Beleuchtung, eine Elektronik für die Auswertung der Betätigung der Schaltelemente und/oder eine Kommunikationsschnittstelle zur Übertragung von Schaltelementbetätigungsdaten, die die Betätigung der Schaltelemente beschreiben, an beispielsweise eine Steuervorrichtung des Kraftfahrzeugs. Es kann also beispielsweise eine Kommunikationsschnittstelle zu einem CAN-Bus (CAN für Controller Area Network) oder einem anderen BUS-System des Kraftfahrzeugs auf der Leiterplatte bereitgestellt sein. Die Leiterplatte ist beispielsweise verclipst und/oder verschraubt und/oder verklebt mit der Innenwand des Gehäuses, beispielsweise mit einem Deckel, einer Rückwand und/oder einem Boden des Gehäuses. Die Leiterplatte ist bevorzugt nicht mit einer der beiden Gehäusewände direkt verbunden, zwischen denen die Umlenkachsen gelagert sind. Letztendlich wird hierdurch die Kippschaltervorrichtung noch kompakter und insgesamt bauplatzarm.
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Ferner sieht es eine Ausführungsform vor, dass das jeweilige Schaltelement einstufig oder zweistufig ausgebildet ist. Es kann also beispielsweise vorgesehen sein, dass nicht nur zwei verschiedene Bedienelementkippstellungen unterschieden werden, sondern insgesamt vier verschiedene Bedienelementkippstellungen, sodass beispielsweise jeweils zwei verschiedene Bedienelementkippstellungen bei der vertikalen Krafteinwirkung in der ersten Richtung und/oder in der zweiten Richtung, das heißt in der Hochrichtung nach oben und/oder unten, unterschieden werden könne. Analog dazu sich zwei verschiedene Bedienelementkippstellungen bei der horizontalen Krafteinwirkung möglich, sodass insgesamt mittels der Kippschaltervorrichtung sechs Funktionen auslösbar sein können. Die Kippschaltervorrichtung kann also besonders vielseitig hinsichtlich ihres Funktionsumfangs ausgebildet sein.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit der beschriebenen Kippschaltervorrichtung. Die Kippschaltervorrichtung kann im Kraftfahrzeug beispielsweise an einem Lenkrad, beispielsweise in einer Lenkradspeiche des Lenkrads, angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Kippschaltervorrichtung an einer Schalterleiste im Bereich einer Mittelkonsole des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Mittels der Kippschaltervorrichtung kann beispielsweise eine Lautstärkefunktion einer Multimediaeinrichtung, eine Geschwindigkeitsregelanlage und/oder eine andere Funktion des Kraftfahrzeugs angesteuert werden.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
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Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Kippschaltervorrichtung beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs hier nicht noch einmal beschrieben.
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Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen. Die Erfindung umfasst also auch Realisierungen, die jeweils eine Kombination der Merkmale mehrerer der beschriebenen Ausführungsformen aufweisen, sofern die Ausführungsformen nicht als sich gegenseitig ausschließend beschrieben wurden.
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Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung einer Kippschaltervorrichtung für ein Kraftfahrzeug;
- 2 eine schematische Darstellung einer ersten Bedienelementkippstellung der Kippschaltervorrichtung; und
- 3 eine schematische Darstellung einer zweite Bedienelementkippstellung der Kippschaltervorrichtung.
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Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
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In 1 ist eine Kippschaltervorrichtung 2 für ein Kraftfahrzeug 1 skizziert. In 1 sind eine Längsrichtung der Kippschaltervorrichtung 2 als x-Richtung, eine Breitenrichtung der Kippschaltervorrichtung 2 als y-Richtung sowie eine Hochrichtung der Kippschaltervorrichtung 2 als z-Richtung eingezeichnet.
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Die Kippschaltervorrichtung 2 weist ein erstes Schaltelement 3 sowie ein zweites Schaltelement 4 auf. Die beiden Schaltelemente 3, 4 sind beabstandet voneinander angeordnet. Die Kippschaltervorrichtung 2 kann zudem ein drittes Schaltelement 5 aufweisen. Die Kippschaltervorrichtung 2 weist zudem ein Bedienelement 6 sowie ein Kippelement 7 auf. Das Kippelement 7 ist benachbart zum Bedienelement 6 angeordnet, und zwar in Längsrichtung (x-Richtung) betrachtet. Das Bedienelement 6 und das Kippelement 7 sind um eine jeweilige Umlenkachse 8 kippbar gelagert. Sie sind zudem an einer Kopplungsseite 9 beweglich miteinander gekoppelt. Die Kopplung erfolgt hier über ein U-förmiges Schalenelement 10, das heißt letztendlich über ein eine Relativbewegung zwischen Bedienelement 6 und Kippelement 7 zulassendes Verbindungselement zwischen dem Bedienelement 6 und dem Kippelement 7. Das Bedienelement 6 und das Kippelement 7 sind beispielsweise als sich in der Längsrichtung (x-Richtung) und in der Breitenrichtung (y-Richtung) flächig erstreckende Platten und/oder als sich in Längsrichtung (x-Richtung) erstreckende Stangen ausgebildet.
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Die Kippschaltervorrichtung 2 weist zudem ein Gehäuse 11 auf, das zumindest zwei sich gegenüberliegende Gehäusewände 12 aufweist. Die beiden Gehäusewände 12 sind in der Breitenrichtung (y-Richtung) versetzt zueinander angeordnet. In der jeweiligen Gehäusewand 12 befinden sich eine erste und zweite Haltevorrichtung 13, die jeweils in der Längsrichtung (x-Richtung) beabstandet voneinander angeordnet sind. Zwischen den zwei ersten Haltevorrichtungen 13 ist die Umlenkachse 8 des Bedienelements 6 beweglich gelagert. Zwischen den zwei zweiten Haltevorrichtungen 13 ist die Umlenkachse 8 des Kippelements 7 beweglich gelagert. Mittels der jeweiligen Haltevorrichtung 13 ist die jeweilige Umlenkachse 8 also zumindest um eine durch die Umlenkachse 8 verlaufende Drehachse drehbar zwischen den zwei Gehäusewänden 12 gelagert. Die Drehachse der jeweiligen Umlenkachse 8 ist also parallel zur Breitenrichtung (y-Richtung) orientiert und somit senkrecht zur Längsrichtung (x-Richtung).
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Die jeweilige Haltevorrichtung 13 ist bevorzugt als Aussparung in der jeweiligen Gehäusewand 12 ausgebildet, wobei die Aussparung bevorzugt als horizontal orientiertes Langloch 14 ausgebildet ist. Die horizontale Richtung entspricht hier der Längsrichtung (x-Richtung). Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Aussparung als Schiene ausgebildet sein (hier nicht skizziert).
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Die Kippschaltervorrichtung 2 kann zumindest eine Rückstelleinrichtung 15 aufweisen: Bevorzugt weist sie für jedes Schaltelement 3, 4, 5 eine jeweilige Rückstelleinrichtung 15 auf. Die Rückstelleinrichtung 15 ist zum Beispiel als Federelement ausgebildet, beispielsweise als Druckfeder. Hier sind exemplarisch die Rückstelleinrichtungen 15 für das erste Schaltelement 3 und das zweite Schaltelement 4 skizziert. Es kann ferner eine Rückstelleinrichtung 15 für das drittes Schaltelement 5 vorgesehen sein (hier nicht skizziert).
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Die Kippschaltervorrichtung 2 kann zumindest eine Leiterplatte 16 aufweisen, mit der die jeweiligen Schaltelemente 3, 4, 5 elektrisch gekoppelt sind. Hier ist eine parallel zur Längsrichtung (x-Richtung) orientierte erste Leiterplatte 16 vorgesehen, mit der zumindest das erste Schaltelement 3 und das zweite Schaltelement 4 elektrisch gekoppelt sind. Zudem ist eine zweite Leiterplatte 16 vorgesehen, die parallel zur Hochrichtung (z-Richtung) orientiert ist und die hier zumindest mit dem dritten Schaltelement 5 elektrisch gekoppelt ist. Prinzipiell kann eine einzelne, beispielsweise L-förmige Leiterplatte 16 vorgesehen sein, an der alle drei Schaltelemente 3, 4, 5 angeordnet sein können. Das jeweilige Schaltelement 3, 4, 5 kann beispielsweise in eine Schaltmatte integriert sein und/oder als Mikrotaster ausgebildet sein. Das jeweilige Schaltelement 3, 4, 5 kann einstufig oder zweistufig ausgebildet sein.
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Die Kippschaltervorrichtung 2 kann durch eine vertikale Krafteinwirkung 18 betätigt werden. Hierdurch kann beispielsweise mittels einer Hand 17 eines Benutzers das Bedienelement 6 an einem aus dem Gehäuse 11 herausragenden Ende vertikal bewegt werden, das heißt in der Hochrichtung (z-Richtung) nach oben oder nach unten. Zudem kann eine horizontale Krafteinwirkung 19 auf das Bedienelement 6 einwirken, die parallel zur Längsrichtung (x-Richtung) verläuft. Das Bedienelement 6 kann also bei der horizontalen Krafteinwirkung 19 entlang des Verlaufs des jeweiligen Langlochs 14 in der Längsrichtung (x-Richtung) bewegt werden. Ein Bewegungsradius 20 des Bedienelements 6 bei der vertikalen Krafteinwirkung 18 ist mit einem zweiköpfigen Pfeil eingezeichnet.
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In den 2 und 3 wird das Funktionsprinzip der Kippschaltervorrichtung 2 verdeutlicht. Die Kippschaltervorrichtung 2 ist dazu ausgebildet, bei der vertikalen Krafteinwirkung 18 auf das Bedienelement 6 das Bedienelement 6 in eine von zwei Bedienelementkippstellungen zu bringen. Die erste Bedienelementkippstellung ist in 2 skizziert und die zweite Bedienelementkippstellung in 3. Die erste Bedienelementkippstellung wird also erreicht, wenn die vertikale Krafteinwirkung 18 in der Hochrichtung nach unten wirkt und die zweite Bedienelementkippstellung, wenn die vertikale Krafteinwirkung 18 in der Hochrichtung nach oben wirkt.
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Durch das Bringen des Bedienelements 6 in eine der zwei Bedienelementkippstellungen wird das Kippelement 7, das mit dem Bedienelement 6 beweglich gekoppelt ist, in eine von zwei Kippelementkippstellungen gebracht. Es wird hierbei davon ausgegangen, dass immer wenn das Bedienelement 6 in die erste Bedienelementkippstellung gebracht ist, das Kippelement 7 ebenfalls in eine erste Kippelementkippstellung der zwei Kippelementkippstellungen gebracht ist und analog dazu bei der zweiten Bedienelementkippstellung in die zweite Kippelementkippstellung. Die jeweilige Kippelementkippstellung ist eine Spiegelung der jeweiligen Bedienelementkippstellung an der Kopplungsseite 9.
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In der ersten Bedienelementkippstellung wird mittels des Bedienelements 6 das erste Schaltelement 3 betätigt. In der zweiten Bedienelementkippstellung wird mittels des Kippelements 7 das zweite Schaltelement 4 betätigt. Mit anderen Worten zeigt 2, dass wenn ein erstes Ende 21 des Bedienelements 6 in der Hochrichtung nach unten bewegt wird, ein diesem ersten Ende gegenüberliegendes zweites Ende des Bedienelements 6 in der Hochrichtung nach oben bewegt wird und aufgrund der gespiegelten Bewegung des Kippelements 7 ein erstes Ende 21 des Kippelements 7 ebenfalls nach oben bewegt wird und das diesem gegenüberliegende zweite Ende 22 des Kippelements 7 in der Hochrichtung nach unten gedrückt wird. In dieser Stellung des Bedienelements 6 und des Kippelements 7 drückt das zweite Ende 22 des Bedienelements 6 gegen das erste Schaltelement 3. Analog dazu zeigt 3, dass bei einer vertikalen Krafteinwirkung 18 in der Hochrichtung nach oben das erste Ende 21 des Bedienelements 6 nach oben bewegt wird und das zweite Ende 22 des Bedienelements 6 dafür nach unten. Das Kippelement 7 wird mit dem ersten Ende 21 ebenfalls nach unten und mit dem zweiten Ende 22 nach oben bewegt, sodass es mit dem zweiten Ende 22 gegen das zweite Schaltelement 4 drückt. Diese Bewegungen werden durch die bewegliche Kopplung zwischen Bedienelement 6 und Kippelement 7 sowie die beiden Umlenkachsen 8 möglich. Das Bedienelement 6 und das Kippelement 7 stellen also jeweils eine Wippe oder Hebel und zusammen eine zweiteilige Wippe beziehungsweise einen zweiteiligen Hebel dar.
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Es wird ferner durch die 2 und 3 deutlich, dass bei einer Betätigung des jeweiligen Schaltelements 3, 4 die diesem Schaltelement 3, 4 zugeordnete Rückstelleinrichtung 15, die hier als Federelement ausgebildet ist, zusammengedrückt wird, sodass, sobald die vertikale Krafteinwirkung 18 beendet ist, das Bedienelement 6 und das Kippelement 7 wieder in ihre Ausgangsstellung bewegt werden, das heißt, in die in 1 skizzierte Stellung, bei der das Bedienelement 6 und das Kippelement 7 parallel zur Längsrichtung (x-Richtung) ausgerichtet sind.
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Zur Betätigung des dritten Schaltelements 5 ist die Kippschaltervorrichtung 2 dazu ausgebildet, bei der horizontalen Krafteinwirkung 19 auf das Bedienelement 6 das Bedienelement 6 und das damit gekoppelte Kippelement 7 in eine Verschiebstellung zu bringen, wobei in der Verschiebstellung mittels des Kippelements 7 das dritte Schaltelement 5 betätigt ist. Mit anderen Worten unterscheidet sich die Verschiebstellung von der Ausgangsstellung dadurch, dass das Bedienelement 6 und das Kippelement 7 in der Längsrichtung (x-Richtung) an unterschiedlichen Orten angeordnet sind. Mit anderen Worten wird das Bedienelement 6 mit dem damit gekoppelten Kippelement 7 bei der horizontalen Krafteinwirkung 19 in horizontaler Richtung, die parallel zur Längsrichtung (x-Richtung) ist, bewegt, ohne dass eine Kippbewegung um die jeweilige Umlenkachse 8 erfolgt. Mittels der dem dritten Schaltelement 5 zugeordneten Rückstelleinrichtung 15 kann das dritte Schaltelement 5 nach der Betätigung des Bedienelements 6 in die horizontale Richtung wieder in die Ausgangsstellung bewegt werden.
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Insgesamt zeigen die Beispiele eine Wippe beziehungsweise einen Kipphebel zweistufig auf einer Ebene. Der Kipphebel beziehungsweise die Wippe, das heißt die beschriebene Kippschaltervorrichtung 2, weist ein Gehäuse 11 auf, wobei der Kipphebel, das heißt das Bedienelement 6, an der Umlenkachse 8 beziehungsweise der durch das Bedienelement 6 gewählten Drehachse gelagert ist. Nachgelagert befindet sich der zweite Kipphebel in Form des Kippelements 7. Dieser ist ebenfalls über die Umlenkachse 8 gelagert. Die Enden 21, 22 der beiden Kipphebel, das heißt, des Bedienelements 6 und des Kippelements 7, betätigen jeweils einen Mikrotaster oder ein Element einer Schaltmatte, das heißt das Schaltelement 3, 4, 5. Das Schaltelement 3, 4, 5 kann zweistufig ausgeführt sein. Die Rückstellung in die Nulllage, das heißt in die Ausgangsstellung, erfolgt über eine Rückstellfeder oder ein Silikonelement, also mittels der Rückstelleinrichtung 15. Optional kann eine Push-Funktion mitintegriert werden, das heißt bei horizontaler Krafteinwirkung 19 kann das dritte Schaltelement 5 betätigt werden.
