DE102022126148A1

DE102022126148A1 - Bedieneinheit insbesondere für Funktionen eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102022126148A1
Application number: DE102022126148.4A
Authority: DE
Inventors: Markus Altmann
Original assignee: BCS Automotive Interface Solutions GmbH
Current assignee: BCS Automotive Interface Solutions GmbH
Priority date: 2022-10-10
Filing date: 2022-10-10
Publication date: 2024-04-11

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bedieneinheit (10) insbesondere für Funktionen eines Kraftfahrzeugs, mit einem Träger (12), mindestens einer kapazitiven Folie (16), einer Blende (18) und mindestens einem Anpresselement (20) aus einem Elastomer, das fest im Träger (12) aufgenommen ist und die kapazitive Folie (16) gegen die Blende (18) beaufschlagt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bedieneinheit insbesondere für Funktionen eines Kraftfahrzeugs. Die Bedieneinheit weist eine Blende mit einer Bedienoberfläche auf, auf der ein Benutzer durch Berührung verschiedene Eingaben machen kann. Bspw. kann eine Warnblinkeinlage eingeschaltet werden, ein Radio kann ein- oder ausgeschaltet werden, die Lautstärke des Radios kann eingestellt werden, und eine Parkfunktion kann aktiviert werden. Die Bedieneingaben werden dabei kapazitiv erfasst.
Für die kapazitive Erfassung von Bedieneingaben wird eine kapazitive Folie verwendet, die hinter der Blende montiert ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Bedieneinheit zu schaffen, bei dem die kapazitive Folie mit geringem Aufwand montiert werden kann, während gleichzeitig gewährleistet ist, dass es keine unerwünschten Geräusche aufgrund von Vibrationen der kapazitiven Folie gibt und gewährleistet ist, dass Vibrationen der Bedieneinheit nicht dazu führen, dass die kapazitive Folie langfristig beschädigt wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Bedieneinheit insbesondere für Funktionen eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, mit einem Träger, mindestens einer kapazitiven Folie, einer Blende und mindestens einem Anpresselement aus einem Elastomer, das fest im Träger aufgenommen ist und die kapazitive Folie gegen die Blende beaufschlagt. Mit dem Anpresselement ist gewährleistet, dass die kapazitive Folie gleichmäßig gegen die ihr gegenüberliegende Fläche der Blende gedrückt wird, so dass es keine unerwünschten Relativbewegungen durch Vibrationen etc. geben kann. Da das Anpresselement fest mit dem Träger verbunden ist, ergibt sich ein sehr geringer Montageaufwand. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Konstruktion besteht darin, dass keinerlei Klebstoff oder Klebeband verwendet werden muss, um die kapazitive Folie zuverlässig zwischen Träger und Blende zu montieren.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Träger eine Nut aufweist, in die das Anpresselement eingespritzt ist. Mit der Nut ist gewährleistet, dass das Anpresselement zuverlässig im Träger verankert ist. Dort kann es insbesondere durch einen Zwei-Komponenten-Spritzgussvorgang angebracht werden.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Anpresselement mehrere Anpressabschnitte und zwischen benachbarten Anpressabschnitten jeweils einen Verbindungsabschnitt aufweist. Dies erleichtert das Einspritzen des Anpresselements in die Nut im Träger.
Die Anpressabschnitte können als Dom, Stift oder Steg ausgeführt sein, also als lokalvorspringende Gestaltung, so dass die kapazitive Folie an mehreren voneinander beabstandeten Stellen gegen die Blende beaufschlagt wird.
Der Träger kann im Bereich der Anpressabschnitte auf der von der kapazitiven Folie abgewandten Seite mit jeweils einer Ausnehmung versehen sein, so dass das Anpresselement im Bereich der Anpressabschnitte besonders nachgiebig ist.
Die Ausnehmung ist vorzugsweise durchgehend bis zur von der kapazitiven Folie abgewandten Rückseite des Trägers ausgeführt, so dass dort ein Schieber eingeschoben werden kann, der den Raum für das Elastomermaterial begrenzt. Die Blende ist auf ihrer der kapazitiven Folie zugewandten Rückseite im Wesentlichen eben, so dass mit geringem Aufwand ein gleichmäßiger Abstand zwischen der kapazitiven Folie und der Blende aufrechterhalten werden kann. Dies erhöht die Präzision, mit der Bedieneingaben korrekt erkannt werden können.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die dem Träger zugewandte Seite der Blende mit Positionierstiften versehen ist, die sich durch Positionieröffnungen in der kapazitiven Folie und in Aufnahmeöffnungen im Träger hinein erstrecken. Diese miteinander zusammenwirkenden Positioniergestaltungen gewährleisten, dass die kapazitive Folie relativ zur Blende präzise positioniert ist, so dass Bedieneingaben auf der Vorderseite der Blende jederzeit präzise mittels der kapazitiven Folie auf der Rückseite der Blende erkannt werden können.
Der Träger kann mit Montageaussparungen versehen sein, die sich durch ihn hindurch erstrecken, wobei die kapazitive Folie mit Montageöffnungen versehen ist, die deckungsgleich mit den Montageaussparungen angeordnet sind. In die Montageaussparungen und Montageöffnungen können Ausrichtestifte bei der Montage hineingeschoben werden, so dass die kapazitive Folie korrekt auf dem Träger positioniert ist und dort auch gehalten wird, während die Blende montiert wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Ausführungsform beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen:

- 1 eine Bedieneinheit in einer Explosionsansicht;
- 2 einen Querschnitt durch die Bedieneinheit von 1;
- 3 in einer perspektivischen Ansicht einen Träger mit Anpresselement und daran angebrachter kapazitiver Folie;
- 4 den Träger von 3, wobei zur besseren Übersichtlichkeit die kapazitive Folie abgenommen ist;
- 5 in einem vergrößerten Ausschnitt einen Schnitt durch den Träger im Bereich V von 3;
- 6 einen Schnitt im Bereich des Abschnittes VI von 3.

In 1 ist in einer Explosionsansicht eine Bedieneinheit 10 gezeigt, das dafür dient, in einem Kraftfahrzeug verschiedene Funktionen zu schalten.
Gezeigt sind hier ein Träger 12, ein Lichtwellenleiter 14, eine kapazitive Folie 16 und eine Blende 18. In den Träger 12 kann ein Reflektor eingearbeitet sein.
Der Träger 12 ist das tragende Bauteil, an dem der Reflektor 14, die kapazitive Folie 16 und die Blende 18 montiert werden. Am Träger selbst können wiederum andere Bauteile angebracht sein, bspw. ein Vibrationselement, mit dem ein haptisches Feedback erzeugt werden kann.
Der Reflektor 14 dient dazu, Licht von einer oder mehreren LEDs so weiterzuleiten, dass es unterhalb der Blende an transparenten oder teiltransparenten Abschnitten abgestrahlt wird.
Die Blende 18 schließt die Bedieneinheit 10 nach außen ab und enthält auf ihrer Oberfläche diejenigen Bereiche, auf denen ein Benutzer mit dem Finger eine Bedieneingabe machen kann, bspw. durch Drücken, Schieben, Gleiten und eventuell auch Wischen.
Die kapazitive Folie 16 dient dazu, eine Berührung der Oberfläche der Blende 18 zu erfassen. Änderungen der Kapazität zwischen benachbarten, elektrisch voneinander isolierten Abschnitten werden mittels einer hier nicht gezeigten Steuerung ausgewertet.
Die Blende 18 ist ähnlich einer Kappe ausgeführt und sitzt auf dem Träger 12 so, dass sie ihn außenseitig teilweise umgreift (siehe 2). In 2 ist auch die kapazitive Folie 16 gut zu sehen, die zwischen dem Träger 12 und der Rückseite der Blende 18 angeordnet ist.
Die kapazitive Folie 16 ist so montiert, dass sie gleichmäßig gegen die innenliegende Rückseite der Blende 18 gedrückt wird. Zu diesem Zweck ist ein Anpresselement 20 vorgesehen, das aus einem Elastomer besteht.
Das Anpresselement 20 (siehe auch 4) ist fest mit dem Träger 12 dadurch verbunden, dass es in eine Nut 22 eingespritzt ist, die auf der der Blende 18 zugewandten Seite des Trägers 12 vorgesehen ist.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Anpresselement 20 umlaufend, also in sich geschlossen, am Träger 12 ausgeführt.
Das Anpresselement 20 weist mehrere Anpressabschnitte 24, 26 auf, die dafür dienen, die kapazitive Folie 16 gegen die Blende 18 zu beaufschlagen. Zwischen jeweils zwei benachbarten Anpressabschnitten 24, 26 erstreckt sich ein Verbindungsabschnitt 28 des Anpresselements 20.
Die Anpressabschnitte 24, 26 und die Verbindungsabschnitte 28 unterscheiden sich insbesondere dadurch voneinander, dass die Anpressabschnitte 24, 26 in Richtung zur Blende 18 hin über die Oberfläche des Trägers 12 hervorstehen.
Die Anpressabschnitte 24 sind hier als Dom ausgeführt (siehe insbesondere 5). Es handelt sich hier um eine gewölbte, kuppelartige Struktur.
Die Anpressabschnitte 26 sind dagegen stiftartig ausgeführt (siehe 6). Ihr Querschnitt ist insgesamt nicht breiter als der Querschnitt der Verbindungsabschnitte 28, während die Anpressabschnitte 24 eine Breite haben, die sehr viel größer ist als die Breite der Verbindungsabschnitte 28.
Unterhalb der Anpressabschnitte 24, 26, also auf der von der Blende 18 abgewandten Seite, sind jeweils Ausnehmungen 30 im Träger vorgesehen, die durchgehend ausgeführt sind. Anders ausgedrückt: Es sind Durchgangsöffnungen im Träger vorhanden, die von den Anpressabschnitten 24, 26 verschlossen sind.
In die Ausnehmungen 30 werden, wenn das Anpresselement 20 in die Nut 22 des Trägers 12 eingespritzt wird, geeignete Schieber eingefahren, die die Gravität auf der Seite des Trägers 12 geeignet begrenzen.
Die Ausnehmungen 30 gewährleisten, dass das Anpresselement 20 in der gewünschten Weise nachgiebig ist.
Der Träger ist mit mehreren Montageaussparungen 42 versehen, die sich durch ihn hindurch erstrecken. Deckungsgleich mit diesen sind in der kapazitiven Folie 16 mehrere Montageöffnungen 44 vorgesehen.
Durch die Montageaussparungen 42 hindurch und durch die Montageöffnungen 44 können sich bei der Montage der Bedieneinheit 10 mehrere Montagestifte hindurch erstrecken, mittels denen die kapazitive Folie 16 relativ zum Träger 12 positioniert wird. Anschließend wird die Blende 18 aufgesetzt, die auf ihrer dem Träger zugewandten Rückseite mit mehreren Positionierstiften 49 (siehe 2) versehen ist, die sich durch Positionieröffnungen 50 in der kapazitiven Folie und in Aufnahmeöffnungen 52 im Träger hinein erstrecken.
Beim Aufsetzen und Aufschieben der Blende 18 können die Montagestifte von der Blende 18 in den Träger 12 zurückgeschoben werden, da sie dann nicht weiter zur Positionierung erforderlich sind.
Wenn die Blende 18 vollständig auf den Träger 12 aufgesetzt ist, kann sie an diesem befestigt werden, bspw. ultraschallverschweißt an ihrem Umfang (siehe in 2 die mit dem Bezugszeichen 60 markierten Schweißstellen).
Das Anpresselement 20 gewährleistet, dass die kapazitive Folie 16 im montierten Zustand gleichmäßig gegen die Rückseite der Blende 18 gedrückt wird.
Diese ist, um eine gleichmäßige Anlage der kapazitiven Folie 16 zu ermöglichen, eben ausgeführt, abgesehen von den Positionierstiften 49. Das Anpresselement 20 ist durch seine innere Reibung auch sehr gut dafür geeignet, eventuelle Vibrationen von Bauteilen der Bedieneinheit 10 zu dämpfen.

Claims

Bedieneinheit (10) insbesondere für Funktionen eines Kraftfahrzeugs, mit einem Träger (12), mindestens einer kapazitiven Folie (16), einer Blende (18) und mindestens einem Anpresselement (20) aus einem Elastomer, das fest im Träger (12) aufgenommen ist und die kapazitive Folie (16) gegen die Blende (18) beaufschlagt.
Bedieneinheit (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (12) eine Nut (22) aufweist, in die das Anpresselement (20) eingespritzt ist.
Bedieneinheit (10) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Anpresselement (20) mehrere Anpressabschnitte (24, 26) und zwischen benachbarten Anpressabschnitten (24, 26) jeweils einen Verbindungsabschnitt (28) aufweist.
Bedieneinheit (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anpressabschnitt (24, 26) als Dom, Stift oder Steg ausgeführt ist.
Bedieneinheit (10) nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (12) im Bereich der Anpressabschnitte (24, 26) auf der von der kapazitiven Folie (16) abgewandten Seite mit jeweils einer Ausnehmung (30) versehen ist.
Bedieneinheit (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (30) durchgehend bis zur von der kapazitiven Folie (16) abgewandten Rückseite des Trägers (12) ist.
Bedieneinheit (10) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Anpresselement (20) einen durchgehenden Anpressabschnitt aufweist.
Bedieneinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (18) auf ihrer der kapazitiven Folie (16) zugewandten Rückseite im Wesentlichen eben ist.
Bedieneinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Träger (12) zugewandte Seite der Blende (18) mit Positionierstiften (49) versehen ist, die sich durch Positionieröffnungen (50) in der kapazitiven Folie (16) und in Aufnahmeöffnungen (52) im Träger (12) hinein erstrecken.
Bedieneinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (12) mit Montageaussparungen (42) versehen sind, die sich durch ihn hindurch erstrecken, und dass die kapazitive Folie (16) mit Montageöffnungen (44) versehen ist, die deckungsgleich mit den Montageaussparungen (42) angeordnet sind.