DE102022126723A1

DE102022126723A1 - Control element on which an active haptic can be generated for an operator

Info

Publication number: DE102022126723A1
Application number: DE102022126723.7A
Authority: DE
Inventors: Vinko Schoßau
Original assignee: Marquardt GmbH
Current assignee: Marquardt GmbH
Priority date: 2022-10-13
Filing date: 2022-10-13
Publication date: 2024-04-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bedienelement (1) für ein Kraftfahrzeug aufweisend einen um eine Rotationsachse (X) drehbaren Bedienknopf (2), welcher drehfest mit zumindest einer gemeinsam mit dem Bedienknopf (2) um die Rotationsachse (X) drehbaren Rastscheibe (10) verbunden ist, wobei das Bedienelement (1) ferner ein Aktiv-Rastelement (12) aufweist, wobei das Aktiv-Rastelement (12) zur Erzeugung einer von einem Bediener an dem Bedienknopf (2) wahrnehmbaren aktiven Haptik mit einem Stellantrieb (20) mit zumindest einer der Rastscheiben (10) in Eingriff bringbar ist, wobei der Stellantrieb (20) ausgebildet ist, magnetisch betätigt genau drei Stellungen anzufahren, von welchen eine erste Stellung und eine zweite Stellung zu je einer Seite einer neutralen Mittelstellung angeordnet sind.

The invention relates to an operating element (1) for a motor vehicle, comprising an operating knob (2) which can be rotated about an axis of rotation (X) and which is connected in a rotationally fixed manner to at least one locking disk (10) which can be rotated together with the operating knob (2) about the axis of rotation (X), wherein the operating element (1) further comprises an active locking element (12), wherein the active locking element (12) can be brought into engagement with at least one of the locking disks (10) by means of an actuator (20) in order to generate an active haptic that can be perceived by an operator on the operating knob (2), wherein the actuator (20) is designed to move to exactly three positions when magnetically actuated, of which a first position and a second position are arranged on each side of a neutral middle position.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bedienelement für ein Kraftfahrzeug, mit einem um eine Rotationsachse drehbaren Bedienknopf an welchem für einen Bediener bei einer Bedienung d.h. bei einer Rotation des Bedienknopfes um die Rotationsachse eine Haptik, beispielsweise im Sinne haptisch wahrnehmbarer Rastpunkte oder eines einstellbaren mechanischen Widerstands gegen die Rotation bereitgestellt werden soll. Dabei wird die Haptik aus einem passiven und einem aktiven Teil erzeugt.The invention relates to an operating element for a motor vehicle, with an operating button that can be rotated about a rotation axis, on which a haptic effect is to be provided for an operator during operation, i.e. when the operating button is rotated about the rotation axis, for example in the form of haptically perceptible locking points or an adjustable mechanical resistance to rotation. The haptic effect is generated from a passive and an active part.

Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Bedienelementen für Kraftfahrzeuge bekannt. Für drehbare Bedienknöpfe ist beispielsweise durch die Schriften DE 10 2008 049 039 B4 , DE 10 2011 083 524 B4 , DE 10 2010 062 176 A1 oder DE 10 2009 013 441 A1 bekannt, dass durch federnde Rastelemente gleichmäßig oder auch ungleichmäßig verteilte Rastpunkte bei der Rotation eines Bedienknopfes um eine Rotationsachse erzeugt werden können, durch welche bzw. durch deren Rasten der Bediener also eine haptische Rückmeldung erhält.A large number of control elements for motor vehicles are known from the state of the art. Rotating control buttons, for example, are described in the documents EN 10 2008 049 039 B4 , EN 10 2011 083 524 B4 , EN 10 2010 062 176 A1 or EN 10 2009 013 441 A1 It is known that spring-loaded locking elements can be used to create evenly or unevenly distributed locking points when a control knob rotates about a rotation axis, through which the operator receives haptic feedback.

Dabei besteht jedoch das Problem, dass die Haptik d.h. die an den Rastpunkten erzeugten mechanischen Widerstände nicht oder nur im Rahmen der Herstellung einstellbar sind und die Positionen der Rastpunkte bei der Herstellung festgelegt werden müssen und unveränderbar sind.However, there is the problem that the haptics, i.e. the mechanical resistances generated at the locking points, cannot be adjusted or can only be adjusted during production and the positions of the locking points must be determined during production and are unchangeable.

Da solche Bedienelemente meist in ein HMI (Human-Machine-Interface) integriert sind, können die Rastpunkte entsprechend oftmals nicht auf eine Menüführung des HMI angepasst sein, was entsprechend zu einer nachteilhaften oder zumindest weniger flexiblen Bedienbarkeit des HMI führt.Since such control elements are usually integrated into an HMI (Human-Machine Interface), the locking points often cannot be adapted to the menu navigation of the HMI, which leads to a disadvantageous or at least less flexible usability of the HMI.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile zu überwinden und ein Bedienelement bereitzustellen, an welchem ein haptisches Feedback bzw. eine Haptik für einen Bediener einstellbar ist.The invention is therefore based on the object of overcoming the aforementioned disadvantages and providing a control element on which a haptic feedback or haptics can be set for an operator.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1 gelöst.This object is achieved by the combination of features according to patent claim 1.

Erfindungsgemäß wird daher ein Bedienelement für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen. Das Bedienelement weist einen um eine Rotationsachse drehbaren Bedienknopf auf, welcher drehfest mit zumindest und vorzugsweise genau einer gemeinsam mit dem Bedienknopf um die Rotationsachse drehbaren Rastscheibe verbunden ist. Weiter sieht die Erfindung vor, dass das Bedienelement ferner zumindest ein und vorzugsweise genau ein Aktiv-Rastelement aufweist. Das zumindest eine und vorzugsweise genau eine Aktiv-Rastelement ist zudem zur Erzeugung einer von einem Bediener an dem Bedienknopf wahrnehmbaren aktiven Haptik und insbesondere aktiven Blockierung der Rotation des Bedienknopfs in zumindest eine Richtung um die Rotationsachse als die wahrnehmbare aktive Haptik mit einem Stellantrieb mit zumindest einer der Rastscheiben d.h. vorzugsweise mit der Rastscheibe in Eingriff bringbar. Der Stellantrieb kann hierbei als Aktiv-Stellantrieb bezeichnet werden. Dabei versteht sich von selbst, dass das Aktiv-Rastelement auch motorisch d.h. durch den Stellantrieb oder alternativ auch beispielsweise durch einen anderen dafür vorgesehenen Rückstellmechanismus wieder aus dem Eingriff bringbar ist. Sind mehrere Aktiv-Rastelemente vorgesehen sein, können diese von jeweils einem Stellantrieb oder von einem gemeinsamen Stellantrieb in Eingriff gebracht bzw. allgemein betätigt werden. Weiter ist vorgesehen, dass der Stellantrieb ausgebildet ist, magnetisch betätigt genau drei Stellungen anzufahren, von welchen eine erste Stellung und eine zweite Stellung zu je einer Seite einer neutralen Mittelstellung angeordnet sind.According to the invention, an operating element for a motor vehicle is therefore proposed. The operating element has an operating button that can be rotated about an axis of rotation and is connected in a rotationally fixed manner to at least and preferably exactly one locking disk that can be rotated together with the operating button about the axis of rotation. The invention further provides that the operating element also has at least one and preferably exactly one active locking element. The at least one and preferably exactly one active locking element can also be brought into engagement with an actuator with at least one of the locking disks, i.e. preferably with the locking disk, in order to generate an active haptic that can be perceived by an operator on the operating button and in particular actively blocking the rotation of the operating button in at least one direction about the axis of rotation as the perceptible active haptic. The actuator can be referred to here as an active actuator. It goes without saying that the active locking element can also be disengaged again by motor, i.e. by the actuator or alternatively also, for example, by another reset mechanism provided for this purpose. If several active locking elements are provided, these can be engaged or generally operated by one actuator each or by a common actuator. It is further provided that the actuator is designed to move to exactly three positions when magnetically actuated, of which a first position and a second position are arranged on either side of a neutral middle position.

Zusätzlich kann das Bedienelement zusätzlich zu dem Aktiv-Rastelement ein Passiv-Rastelement aufweisen. Das Passiv-Rastelement wirkt zur Erzeugung einer von einem Bediener an dem Bedienknopf wahrnehmbaren passiven Haptik federkraftbeaufschlagt mit zumindest einer der Rastscheiben d.h. vorzugsweise mit der Rastscheibe zusammen, wobei die Federkraftbeaufschlagung nicht zwingend durch eine (erste) Feder, sondern beispielsweise auch durch ein elastisches Material des Passiv-Rastelements selbst oder eines das Passiv-Rastelement haltenden Körpers erzeugt werden kann.In addition, the operating element can have a passive locking element in addition to the active locking element. The passive locking element works with at least one of the locking disks, i.e. preferably with the locking disk, to generate a passive haptic that can be perceived by an operator on the operating button, with the spring force applied, not necessarily by a (first) spring, but also, for example, by an elastic material of the passive locking element itself or of a body holding the passive locking element.

Dabei kann vorgesehen sein, dass die Federkraftbeaufschlagung d.h. die Federkraft motorisch verstellbar ist. Bei der Federkraftbeaufschlagung kann es sich um eine auf oder durch das Passiv-Rastelement wirkende Federkraft für das Zusammenwirken des Passiv-Rastelements mit der Rastscheibe handeln, welche insbesondere durch die im Weiteren genannte erste Feder ausgeübt werden kann. Für das motorische Einstellen der Federkraftbeaufschlagung kann das Bedienelement ferner zumindest einen weiteren Stellantrieb aufweisen, welcher auch als Passiv-Stellantrieb bezeichenbar und ausgebildet ist, die auf das Passiv-Rastelement oder über das Passiv-Rastelement wirkende Federkraft zum federkraftbeaufschlagten Zusammenwirken des Passiv-Rastelements mit der zumindest einen Rastscheibe einzustellen.It can be provided that the spring force is applied, i.e. the spring force is adjustable by a motor. The spring force can be a spring force acting on or through the passive locking element for the interaction of the passive locking element with the locking disk, which can be exerted in particular by the first spring mentioned below. For the motorized adjustment of the spring force, the control element can also have at least one further actuator, which can also be referred to as a passive actuator and is designed to adjust the spring force acting on the passive locking element or via the passive locking element for the spring-loaded interaction of the passive locking element with the at least one locking disk.

Sowohl für die aktive als auch die passive Haptik gilt, dass darunter insbesondere für den Bediener bei einer Rotation des Bedienknopfes um die Rotationsachse wahrnehmbare Rastpunkte zu verstehen sind, an welchen der Drehwiderstand des Bedienknopfes vorübergehend erhöht ist und/oder an welchen durch das Verrasten d.h. beispielsweise das Springen des jeweiligen Rastelements in oder auf ein dafür vorgesehenes Gegenelement der Rastscheibe ein für den Bediener haptisch wahrnehmbarer Ruck entsteht. Bei der aktiven Haptik kommt hinzu, dass der Drehwiderstand des Bedienknopfes zumindest vorübergehend auch soweit erhöht werden kann, dass die Rotation des Bedienknopfes in zumindest eine Drehrichtung um die Rotationsachse vollständig verhindert, d.h. blockiert wird. Entsprechend entspricht eine Blockierung ebenfalls einer aktiven Haptik.Both active and passive haptics are understood to mean locking points that are perceptible to the operator when the control knob is rotated around the axis of rotation, at which the rotational resistance of the control knob is temporarily increased and/or at which a jolt is haptically perceptible to the operator when the respective locking element snaps into or onto a counter element of the locking disk provided for this purpose. With active haptics, the rotational resistance of the control knob can also be increased, at least temporarily, to such an extent that rotation of the control knob in at least one direction around the axis of rotation is completely prevented, i.e. blocked. Accordingly, a blockage also corresponds to active haptics.

Die Rastscheibe wird dabei nicht lediglich dahingehend verstanden, dass bei ihrem Zusammenwirken mit dem Aktiv-Rastelement ausschließlich Rastpunkte erzeugbar wären. Vielmehr kann durch das Zusammenwirken der Rastscheibe mit dem Aktiv-Rastelement und beispielsweise durch ein Verrasten miteinander ebenso die Blockierung erzeugt werden.The locking disc is not understood to mean that only locking points can be generated when it interacts with the active locking element. Rather, the locking can also be generated by the interaction of the locking disc with the active locking element and, for example, by locking them together.

Daraus folgt, dass unter aktiver Haptik insbesondere nicht verstanden wird, dass das Bedienelement bzw. der Bedienknopf an sich motorisch und beispielsweise vibratorisch bewegt wird, sondern vielmehr, dass Rastpunkte und/oder eine Blockierung des Bedienknopfes aktiv und ausführungsabhängig auch unabhängig von einem vorbestimmten Raster erzeugt werden können.It follows that active haptics does not mean that the control element or the control button itself is moved by a motor and, for example, by vibration, but rather that locking points and/or a blocking of the control button can be generated actively and, depending on the design, independently of a predetermined grid.

Eine besonders vorteilhafte Variante sieht vor, dass der Stellantrieb einen Tauchkern und einen aus zwei Elektromagneten gebildete hohlzylindrischen Mantel aufweist, in welchem der Tauchkern durch eine durch die Elektromagneten erzeugte Kraft bewegbar ist. Die Elektromagneten flankieren einen gemeinsamen ersten Permanentmagneten und bestimmen je eine Stellung des Tauchkerns in dem Mantel und damit je eine der drei Stellungen des Stellantriebs. Der Tauchkern weist einen zweiten Permanentmagneten auf, welcher zusammen mit dem ersten Permanentmagneten eine dritte Stellung d.h. die neutrale Mittelstellung der drei Stellungen des Stellantriebs bestimmt.A particularly advantageous variant provides that the actuator has a plunger core and a hollow cylindrical casing formed from two electromagnets, in which the plunger core can be moved by a force generated by the electromagnets. The electromagnets flank a common first permanent magnet and each determine a position of the plunger core in the casing and thus one of the three positions of the actuator. The plunger core has a second permanent magnet, which together with the first permanent magnet determines a third position, i.e. the neutral middle position of the three positions of the actuator.

Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass der Stellantrieb einen Tauchkern und einen aus drei Elektromagneten gebildete hohlzylindrischen Mantel aufweist, in welchem der Tauchkern durch eine durch die Elektromagneten erzeugte Kraft bewegbar ist. Je ein Elektromagnet ist eine Stellung des Tauchkern in dem Mantel und damit je eine der drei Stellungen des Stellantriebs bestimmt.Alternatively, the actuator can also have a plunger core and a hollow cylindrical casing made up of three electromagnets, in which the plunger core can be moved by a force generated by the electromagnets. Each electromagnet determines a position of the plunger core in the casing and thus each of the three positions of the actuator.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Stellantrieb bzw. der Aktiv-Stellantrieb ausgebildet ist, mit dem Aktiv-Rastelement zur motorischen Bewegung des Aktiv-Rastelements und zur Erzeugung der aktiven Haptik zusammenzuwirken.Preferably, the actuator or the active actuator is designed to interact with the active locking element for the motor movement of the active locking element and for generating the active haptics.

Entsprechend kann der Aktiv-Stellantrieb von dem HMI bzw. einer Steuereinrichtung sowie abhängig von der Menüführung des HMI elektrisch ansteuerbar sein.Accordingly, the active actuator can be electrically controlled by the HMI or a control device and depending on the menu navigation of the HMI.

Rein beispielhaft kann das Aktiv-Rastelement insbesondere über den das Aktiv-Rastelement antreibenden Aktiv-Stellantrieb derart angesteuert werden, dass an einer bestimmten Position oder an mehreren Positionen in Drehrichtung um die Rotationsachse das Aktiv-Rastelement mit der zugehörigen Rastscheibe in Eingriff gebracht und dadurch ein Rastpunkt oder eine Blockierung erzeugt wird.Purely by way of example, the active locking element can be controlled in particular via the active actuator driving the active locking element in such a way that at a certain position or at several positions in the direction of rotation about the axis of rotation, the active locking element is brought into engagement with the associated locking disk, thereby creating a locking point or a blockage.

Bei dem Passiv-Stellantrieb kann es sich beispielsweise um einen Linearmotor, einen Schrittmotor, einen Servomotor, einen Elektromagnet oder dergleichen handeln, wobei die Motoren die Rastelemente beispielsweise über eine Mechanik, wie eine Spindel oder dergleichen antreiben können.The passive actuator can be, for example, a linear motor, a stepper motor, a servo motor, an electromagnet or the like, whereby the motors can drive the locking elements, for example, via a mechanism such as a spindle or the like.

Weiter weist das Bedienelement vorzugsweise einen Stellschlitten auf, welcher mit dem Stellantrieb verbunden und von dem Stellantrieb entlang einer Bewegungsachse verschiebbar ist. Das Passiv-Rastelement und/oder das Aktiv-Rastelement sind bzw. ist jeweils an dem Stellschlitten fixiert und wird optional von diesem ausgebildet, sodass diese eine einstückige Einheit bilden. Weiter können/kann das Passiv-Rastelement und/oder das Aktiv-Rastelement alternativ auch mit dem Stellschlitten verschiebbar an dem Stellschlitten gelagert sein.Furthermore, the operating element preferably has an adjusting slide which is connected to the actuator and can be moved by the actuator along a movement axis. The passive locking element and/or the active locking element are each fixed to the adjusting slide and are optionally formed by it so that they form a one-piece unit. Furthermore, the passive locking element and/or the active locking element can alternatively be mounted on the adjusting slide so that they can be moved with the adjusting slide.

Die Rastscheibe weist vorzugsweise eine Oberseite, eine der Oberseite gegenüberliegende Unterseite, eine insbesondere runde Innenkontur und/oder eine der Innenkontur gegenüberliegende, insbesondere runde Außenkontur auf. Hierbei ist vorgesehen, dass die Rastscheibe an der Oberseite und/oder Unterseite und/oder Innenkontur und/oder Außenkontur jeweils zumindest eine die Rotationsachse in Umfangsrichtung vollständig umlaufende Raststruktur aufweist. Diese Raststruktur kann beispielsweise durch Rundlöcher, rechteckige Ausnehmungen, keilförmige Rampen oder eine sinusförmig verlaufende Fläche gebildet werden. Das Passiv-Rastelement ist hierbei ausgebildet, zur Erzeugung der passiven Haptik eine Rotation des Bedienknopfes um die Rotationsachse behindernd d.h. bremsend bzw. erschwerend, jedoch nicht blockierend in zumindest eine der Raststrukturen einzugreifen und folglich vorzugsweise eine Vielzahl von Rastpunkten mit der Raststruktur zu bestimmen, welche gemäß einem vorbestimmten Muster in Umfangsrichtung um die Rotationsachse verteilt sein können. Alternativ oder zusätzlich kann das Aktiv-Rastelement ausgebildet sein, zur Erzeugung der aktiven Haptik eine Rotation des Bedienknopfes in zumindest eine Richtung um die Rotationsachse d.h. wiederum bremsend bzw. erschwerend, jedoch nicht blockierend oder alternativ blockierend in zumindest eine der Raststrukturen einzugreifen. Dabei kann unter blockierend verstanden werden, dass die Rotation der Rastscheibe und damit des Bedienknopfes in eine Richtung bzw. Drehrichtung um die Rotationsachse oder beide Richtungen um die Rotationsachse blockiert werden kann. Entsprechend kann auch vorgesehen sein, dass das Aktiv-Rastelement ausschließlich blockierend wirkt.The locking disk preferably has an upper side, a lower side opposite the upper side, an inner contour, which is in particular round, and/or an outer contour, which is in particular round, opposite the inner contour. It is provided that the locking disk has at least one locking structure on the upper side and/or lower side and/or inner contour and/or outer contour, which completely surrounds the rotation axis in the circumferential direction. This locking structure can be formed, for example, by round holes, rectangular recesses, wedge-shaped ramps or a sinusoidal surface. The passive locking element is designed to engage in at least one of the locking structures in order to generate the passive haptics, hindering rotation of the control button about the rotation axis, i.e. braking or making it more difficult, but not blocking it, and consequently preferably to determine a plurality of locking points with the locking structure, which can be distributed in the circumferential direction around the rotation axis according to a predetermined pattern. Alternatively or additionally, the active locking element can be designed to generate the active haptics Rotation of the control knob in at least one direction around the axis of rotation, i.e. again braking or making it more difficult, but not blocking or alternatively blocking at least one of the locking structures. Blocking can be understood to mean that the rotation of the locking disk and thus of the control knob can be blocked in one direction or direction of rotation around the axis of rotation or both directions around the axis of rotation. Accordingly, it can also be provided that the active locking element has an exclusively blocking effect.

Weiter sieht eine Variante vor, dass die Rastscheibe an der Oberseite oder der Unterseite eine erste die Rotationsachse in Umfangsrichtung vollständig umlaufende Raststruktur und an der gegenüberliegenden Seite, d.h. entsprechend an der Unterseite oder an der Oberseite eine zweite die Rotationsachse in Umfangsrichtung vollständig umlaufende Raststruktur aufweist. Alternativ weist die Rastscheibe an der Außenkontur oder an der Innenkontur eine erste die Rotationsachse in Umfangsrichtung vollständig umlaufende Raststruktur und an der gegenüberliegenden Kontur, d.h. entsprechend an der Innenkontur oder der Außenkontur eine zweite die Rotationsachse in Umfangsrichtung vollständig umlaufende Raststruktur auf. Dabei ist jeweils das Passiv-Rastelement ausgebildet, zur Erzeugung der passiven Haptik eine Rotation des Bedienknopfes um die Rotationsachse behindernd in die erste Raststruktur einzugreifen. Weiter ist das Aktiv-Rastelement ausgebildet, zur Erzeugung der aktiven Haptik eine Rotation des Bedienknopfes in zumindest eine Richtung um die Rotationsachse blockierend in die zweite Raststruktur einzugreifen. Entsprechend kann wiederum vorgesehen sein, dass das Aktiv-Rastelement ausschließlich blockierend wirkt.Furthermore, a variant provides that the locking disk has a first locking structure on the top or bottom side that completely surrounds the rotation axis in the circumferential direction and on the opposite side, i.e. correspondingly on the bottom or on the top side, a second locking structure that completely surrounds the rotation axis in the circumferential direction. Alternatively, the locking disk has a first locking structure on the outer contour or on the inner contour that completely surrounds the rotation axis in the circumferential direction and on the opposite contour, i.e. correspondingly on the inner contour or the outer contour, a second locking structure that completely surrounds the rotation axis in the circumferential direction. In each case, the passive locking element is designed to engage in the first locking structure in order to generate the passive haptics, hindering rotation of the control button about the rotation axis. Furthermore, the active locking element is designed to engage in the second locking structure in order to generate the active haptics, blocking rotation of the control button in at least one direction about the rotation axis. Accordingly, it can again be provided that the active locking element has an exclusively blocking effect.

Das Passiv-Rastelement und das Aktiv-Rastelement können jeweils an dem Stellschlitten fixiert bzw. ausgebildet oder mit dem Stellschlitten verschiebbar an dem Stellschlitten gelagert sein. Weiter ist das Passiv-Rastelement durch eine Verschiebung des Stellschlittens in eine erste Richtung entlang der Bewegungsachse mit der ersten Raststruktur in Eingriff bringbar und durch eine Verschiebung des Stellschlittens in eine der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung entlang der Bewegungsachse aus dem Eingriff mit der ersten Raststruktur bringbar. Ferner ist das Aktiv-Rastelement durch die Verschiebung des Stellschlittens in die zweite Richtung entlang der Bewegungsachse mit der zweiten Raststruktur in Eingriff bringbar und durch die Verschiebung des Stellschlittens in die erste Richtung entlang der Bewegungsachse aus dem Eingriff mit der zweiten Raststruktur bringbar.The passive locking element and the active locking element can each be fixed or formed on the adjusting slide or mounted on the adjusting slide so that they can be moved with the adjusting slide. Furthermore, the passive locking element can be brought into engagement with the first locking structure by moving the adjusting slide in a first direction along the movement axis and can be brought out of engagement with the first locking structure by moving the adjusting slide in a second direction opposite to the first direction along the movement axis. Furthermore, the active locking element can be brought into engagement with the second locking structure by moving the adjusting slide in the second direction along the movement axis and can be brought out of engagement with the second locking structure by moving the adjusting slide in the first direction along the movement axis.

Die Bewegungsachse, entlang welcher der Stellschlitten verschiebbar ist, verläuft dabei vorzugsweise parallel der Rotationsachse oder orthogonal zu der Rotationsachse, um welche der Bedienknopf drehbar ist.The axis of movement along which the adjusting slide can be moved preferably runs parallel to the axis of rotation or orthogonal to the axis of rotation about which the control knob can be rotated.

Das Passiv-Rastelement kann über eine erste Feder zur Federkraftbeaufschlagung des Passiv-Rastelements und insbesondere in einer Führung angeordnet mit dem Stellschlitten verschiebbar an dem Stellschlitten gelagert sein. Die erste Feder bestimmt dadurch ein Anpressdruck des Passiv-Rastelements an die zumindest eine Rastscheibe und die an dem Bedienknopf wahrnehmbare passive Haptik.The passive locking element can be mounted on the adjusting slide via a first spring for applying spring force to the passive locking element and in particular arranged in a guide with the adjusting slide. The first spring thus determines a contact pressure of the passive locking element on the at least one locking disk and the passive haptics perceptible on the control button.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass von je einem Aktiv-Rastelement eine Rotation des Bedienknopfes in je eine Richtung um die Rotationsachse blockiert und in die jeweils entgegengesetzte Richtung nicht blockiert wird.Preferably, it is provided that each active locking element blocks rotation of the control knob in one direction about the rotation axis and does not block rotation in the opposite direction.

Weiter kann das Bedienelement zwei Aktiv-Rastelemente aufweisen, welche miteinander durch einen Kopplungskörper verbunden sind, welcher von dem Stellantrieb bewegbar ist. Dabei kann auch der Stellschlitten als Kopplungskörper ausgebildet bzw. verstanden werden. In der ersten Stellung ist ein erstes Aktiv-Rastelement in Eingriff mit der Rastscheibe und ein zweites Aktiv-Rastelement nicht in Eingriff mit der Rastscheibe. Weiter ist in der zweiten Stellung das zweite Aktiv-Rastelement in Eingriff mit der Rastscheibe und das erste Aktiv-Rastelement nicht in Eingriff mit der Rastscheibe. Weiter ist in der dritten Stellung keines der Aktiv-Rastelemente in Eingriff mit der Rastscheibe.Furthermore, the operating element can have two active locking elements which are connected to one another by a coupling body which can be moved by the actuator. The adjusting slide can also be designed or understood as a coupling body. In the first position, a first active locking element is in engagement with the locking disk and a second active locking element is not in engagement with the locking disk. Furthermore, in the second position, the second active locking element is in engagement with the locking disk and the first active locking element is not in engagement with the locking disk. Furthermore, in the third position, none of the active locking elements is in engagement with the locking disk.

Das Passiv-Rastelement ist vorzugsweise ein Stößel, ein Stift, eine Kugel, eine zu der Rastscheibe konvexer oder konkaver Körper oder ein insbesondere selbst drehbar gelagerter Rundkörper, wie ein Rad oder eine Trommel. Dabei korrespondiert das erste Rastelelement in seiner Form an seiner zu der Rastscheibe gewandten Seite zu der Raststruktur der Rastscheibe bzw. zu der Rastscheibe.The passive locking element is preferably a plunger, a pin, a ball, a body that is convex or concave to the locking disk or a round body that is itself rotatably mounted, such as a wheel or a drum. The shape of the first locking element on its side facing the locking disk corresponds to the locking structure of the locking disk or to the locking disk.

Weiter kann das Aktiv-Rastelement ein Stößel, ein Stift, eine Kugel, eine zu der Rastscheibe konvexer, konkaver oder keilförmiger Körper, ein insbesondere selbst drehbar gelagerter Rundkörper, d.h. wiederum beispielsweise ein Rad oder eine Trommel sein. Alternativ kann das Aktiv-Rastelement jedoch auch ein ebener Bremsbelag sein. Auch das zweite Rastelelement kann in seiner Form an seiner zu der Rastscheibe gewandten Seite zu der Raststruktur der Rastscheibe bzw. zu der Rastscheibe korrespondieren.Furthermore, the active locking element can be a tappet, a pin, a ball, a body that is convex, concave or wedge-shaped relative to the locking disc, a round body that is itself rotatably mounted, i.e. again, for example, a wheel or a drum. Alternatively, however, the active locking element can also be a flat brake pad. The shape of the second locking element on its side facing the locking disc can also correspond to the locking structure of the locking disc or to the locking disc.

Das Aktiv-Rastelement ist zudem vorzugsweise ausgebildet, zur Erzeugung der aktiven Haptik eine Rotation des Bedienknopfes um die Rotationsachse in zumindest eine Rotationsrichtung um die Rotationsachse blockierend in zumindest eine der Raststrukturen einzugreifen.The active locking element is also preferably designed to engage in at least one of the locking structures in a blocking manner in at least one direction of rotation about the axis of rotation in order to generate the active haptics.

Das Aktiv-Rastelement kann hierbei ferner ausgebildet sein, zur Erzeugung der aktiven Haptik eine Rotation des Bedienknopfes um die Rotationsachse in eine erste Rotationsrichtung um die Rotationsachse blockierend in zumindest eine der Raststrukturen einzugreifen. Weiter ist das Aktiv-Rastelement bei einer Rotation des Bedienknopfes um die Rotationsachse in eine der ersten Rotationsrichtung entgegengesetzten zweiten Rotationsrichtung entgegen einer auf das Aktiv-Rastelement beispielsweise durch eine der Federn oder generell kurzzeitig wirkenden Kraft aus dem Eingriff mit der zumindest einen Rastscheibe bringbar.The active locking element can also be designed to engage in at least one of the locking structures in a blocking manner to generate the active haptics when the control knob rotates around the axis of rotation in a first direction of rotation around the axis of rotation. Furthermore, when the control knob rotates around the axis of rotation in a second direction of rotation opposite to the first direction of rotation, the active locking element can be disengaged from the at least one locking disk against a force acting on the active locking element, for example by one of the springs or generally for a short time.

Hierbei kann entsprechend vorgesehen sein, dass die auf das Aktiv-Rastelement wirkende Kraft von einer zweiten Feder und/oder von dem Stellantrieb auf das Aktiv-Rastelement aufgebracht wird.In this case, it can be provided that the force acting on the active locking element is applied to the active locking element by a second spring and/or by the actuator.

Die vorstehend offenbarten Merkmale sind beliebig kombinierbar, soweit dies technisch möglich ist und diese nicht im Widerspruch zueinander stehen.The features disclosed above can be combined as desired, as long as this is technically possible and they do not contradict each other.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

1 ein Bedienelement in einer Schnittansicht;
2 Ansicht einer Rastscheibe mit daran verrastbaren Passiv- und Aktiv-Rastelement;
3 eine zweite Variante einer Rastscheibe mit daran verrastbaren Aktiv-Rastelementen;
4 eine dritte Variante einer Rastscheibe mit daran verrastbaren Aktiv-Rastelementen;
5 eine vierte Variante einer Rastscheibe mit daran verrastbaren Aktiv-Rastelementen;
6 eine Seitenansicht auf die dritte oder vierte Variante;
7 Längsschnitt durch den Stellantrieb in seiner ersten Stellung;
8 Längsschnitt durch den Stellantrieb in seiner neutralen Mittelstellung;
9 Längsschnitt durch den Stellantrieb in seiner zweiten Stellung.

Other advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims or are described in more detail below together with the description of the preferred embodiment of the invention with reference to the figures. They show:

1 a control element in a sectional view;
2 View of a locking disc with passive and active locking elements that can be locked onto it;
3 a second variant of a locking disc with active locking elements that can be locked onto it;
4 a third variant of a locking disc with active locking elements that can be locked onto it;
5 a fourth variant of a locking disc with active locking elements that can be locked onto it;
6 a side view of the third or fourth variant;
7 Longitudinal section through the actuator in its first position;
8th Longitudinal section through the actuator in its neutral center position;
9 Longitudinal section through the actuator in its second position.

Die Figuren sind beispielhaft schematisch. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren weisen auf gleiche funktionale und/oder strukturelle Merkmale hin.The figures are schematic examples. Identical reference symbols in the figures indicate identical functional and/or structural features.

In 1 ist ein Bedienelement 1 im Längs- bzw. Teilschnitt dargestellt. Obwohl ein anderer Aufbau möglich ist, verfügt das Bedienelement 1 beispielhaft um ein drehfestes Mittelelement 31, welches die Rotationsachse R bestimmt, um welche der Bedienknopf 2 drehbar gelagert ist.In 1 a control element 1 is shown in longitudinal or partial section. Although a different structure is possible, the control element 1 has, for example, a non-rotatable central element 31 which determines the rotation axis R about which the control button 2 is rotatably mounted.

Zur Abdeckung der mechanischen Komponenten ist an dem Bedienknopf 2 ein Abdeckelement 32 vorgesehen.A cover element 32 is provided on the control button 2 to cover the mechanical components.

Der Bedienknopf 2 ist vorliegend einstückig mit einer Rastscheibe 10 verbunden, wobei der Abschnitt, an welchem der Bedienknopf 2 durch den Bediener greifbar ist auf einer ersten Seite der Abdeckung 32 und die Rastscheibe 10 auf einer davon abgewandten zweiten Seite angeordnet ist.In the present case, the control button 2 is connected in one piece to a locking disk 10, wherein the section at which the control button 2 can be grasped by the operator is arranged on a first side of the cover 32 and the locking disk 10 is arranged on a second side facing away from it.

Weiter kann das dargestellte Bedienelement 1 einen an der Rastscheibe 10 vorgesehenen Encoder 33 zur Erfassung der Position bzw. des Drehwinkels der Rastscheibe 10 und damit des Bedienknopfes 2 aufweisen. Zur zusätzlichen haptischen Rückmeldung kann ferner ein Vibrationsmotor 34 vorgesehen sein, welcher auf das Mittelelement 31 wirken und dadurch eine für den Bediener wahrnehmbare Vibration in laterale oder radiale Richtung bezogen auf die Rotationsachse X erzeugen kann.Furthermore, the control element 1 shown can have an encoder 33 provided on the locking disk 10 for detecting the position or the angle of rotation of the locking disk 10 and thus of the control button 2. For additional haptic feedback, a vibration motor 34 can also be provided, which can act on the central element 31 and thereby generate a vibration perceptible to the operator in a lateral or radial direction with respect to the rotation axis X.

Wie dargestellt, ist besonders vorteilhaft, dass das Bedienelement 1 ein Passiv-Rastelement 11 sowie ein Aktiv-Rastelement 12 aufweist, wobei durch das Passiv-Rastelement 11 eine passive Haptik und durch das Aktiv-Rastelement 12 eine aktive Haptik erzeugbar ist.As shown, it is particularly advantageous that the operating element 1 has a passive locking element 11 and an active locking element 12, wherein a passive haptic effect can be generated by the passive locking element 11 and an active haptic effect can be generated by the active locking element 12.

Hierfür ist vorgesehen, dass das Passiv-Rastelement 11 in einer Führung 16, welche beispielsweise als Bohrung ausgeführt sein kann, angeordnet und von einer ersten Feder 15 gegen die Rastscheibe 10 und genauer in eine an der Rastscheibe 10 vorgesehene und die Rotationsachse X in Umfangsrichtung vollständig umlaufende erste Raststruktur 14A gepresst wird. Durch diese erste Raststruktur 14A werden in regelmäßigen und vorzugsweise gleichmäßigen Abständen Rastpunkte bestimmt, an welchen das Passiv-Rastelement 11 in bzw. mit der ersten Raststruktur 14A zur Erzeugung der passiven Haptik verrasten kann.For this purpose, the passive locking element 11 is arranged in a guide 16, which can be designed as a bore, for example, and is pressed by a first spring 15 against the locking disk 10 and more precisely into a first locking structure 14A provided on the locking disk 10 and completely encircling the rotation axis X in the circumferential direction. This first locking structure 14A determines locking points at regular and preferably uniform intervals at which the passive locking element 11 can lock in or with the first locking structure 14A to produce the passive haptics.

Die passive Haptik wird dabei auch durch die Federvorspannung der ersten Feder 15 bestimmt, durch welche wiederum der Anpressdruck des Passiv-Rastelements 11 auf die Rastscheibe 10 in der ersten Stellung und damit die von dem Bediener aufzuwendende Kraft zur Rotation des Bedienknopfes 2 beeinflusst wird.The passive haptics are also determined by the spring preload of the first spring 15, which in turn determines the contact pressure of the passive locking element 11 on the locking disk 10 in the first position and thus the pressure exerted by the operator on force applied to the rotation of the control knob 2.

Neben dem Passiv-Rastelement 11 zur Erzeugung der passiven Haptik ist zudem ein Aktiv-Rastelement 12 vorgesehen, welches zur Erzeugung einer aktiven Haptik motorisch bzw. durch den Stellantrieb 20 mit der Rastscheibe 10 in Eingriff bringbar ist.In addition to the passive locking element 11 for generating the passive haptics, an active locking element 12 is also provided, which can be brought into engagement with the locking disk 10 by means of a motor or by the actuator 20 in order to generate an active haptics.

Hierfür ist an der Rastscheibe 10 bzw. an einer der ersten Raststruktur 14A gegenüberliegenden Seite der Rastscheibe 10 eine zweite Raststruktur 14B vorgesehen, mit welcher das Aktiv-Rastelement 12 zur Blockierung der Rastscheibe 10 in Umfangsrichtung um die Rotationsachse X zusammenwirken kann. Abhängig von der Ausbildung des Aktiv-Rastelements 12 ist dadurch eine vollständige Blockierung oder eine Blockierung der Rotation der Rastscheibe 10 in eine Richtung um die Rotationsachse X möglich.For this purpose, a second locking structure 14B is provided on the locking disk 10 or on a side of the locking disk 10 opposite the first locking structure 14A, with which the active locking element 12 can interact to block the locking disk 10 in the circumferential direction about the rotation axis X. Depending on the design of the active locking element 12, this makes it possible to completely block the rotation of the locking disk 10 or to block it in one direction about the rotation axis X.

Zur motorischen Bewegung ist das Aktiv-Rastelement 12 an einem Schlitten 13 angeordnet oder ausgebildet, welcher entlang der Bewegungsachse Y von dem Stellantrieb 20 verschiebbar ist. Dabei entspricht der Stellantrieb 20 vorliegend zugleich dem Passiv-Stellantrieb als auch dem Aktiv-Stellantrieb, da der Stellantrieb 20 sowohl das Passiv- als auch das Aktiv-Rastelement 11, 12 motorisch verschieben bzw. bewegen kann.For motorized movement, the active locking element 12 is arranged or formed on a carriage 13, which can be moved along the movement axis Y by the actuator 20. In this case, the actuator 20 corresponds both to the passive actuator and to the active actuator, since the actuator 20 can move or displace both the passive and the active locking element 11, 12 by motor.

Durch den Stellantrieb 20 sind drei Stellungen anfahrbar, wobei der Stellantrieb 20 und entsprechend auch das Stellschlitten bzw. das Kopplungskörper 13 vorliegend in der neutralen Mittelstellung dargestellt sind. Wird der Stellantrieb 20 und damit der Stellschlitten 13 aus der neutralen Mittelstellung in die erste Stellung d.h. gemäß der Darstellung nach oben ausgelenkt, wird das Passiv-Rastelement 11 gegen die Rastscheibe 10 gepresst, sodass eine passive Haptik erzeugt wird. Wird der Stellantrieb 20 und damit der Stellschlitten 13 aus der neutralen Mittelstellung in die zweite Stellung d.h. gemäß der Darstellung nach unten ausgelenkt, wird statt dem Passiv-Rastelement 11 das Aktiv-Rastelement 12 gegen die Rastscheibe 10 gepresst, sodass eine aktive Haptik erzeugt und die Rotation der Rastscheibe beispielsweise vollständig blockiert wird.The actuator 20 can be moved to three positions, with the actuator 20 and accordingly also the adjusting slide or the coupling body 13 being shown in the neutral middle position. If the actuator 20 and thus the adjusting slide 13 are deflected from the neutral middle position to the first position, i.e. upwards as shown, the passive locking element 11 is pressed against the locking disk 10, so that a passive haptic effect is generated. If the actuator 20 and thus the adjusting slide 13 are deflected from the neutral middle position to the second position, i.e. downwards as shown, the active locking element 12 is pressed against the locking disk 10 instead of the passive locking element 11, so that an active haptic effect is generated and the rotation of the locking disk is completely blocked, for example.

Obwohl vorliegend vorgesehen ist, dass die Federvorspannung des Passiv-Rastelements 11 bzw. der ersten Feder 15 unveränderbar ist, kann diese alternativ auch beeinflussbar und die passive Haptik damit einstellbar sein. Für die Einstellung der Federvorspannung kann ein separater Mechanismus oder Antrieb vorgesehen sein.Although it is provided here that the spring preload of the passive locking element 11 or the first spring 15 is unchangeable, this can alternatively also be influenced and the passive haptics can thus be adjusted. A separate mechanism or drive can be provided for adjusting the spring preload.

Die Bewegungsachse Y gemäß 1 verläuft parallel der Rotationsachse X, wobei auch die erste Raststruktur 14A und die zweite Raststruktur 14B auf entlang der Rotationsachse X gegenüberliegenden Seiten der Rastscheibe 10 liegen.The movement axis Y according to 1 runs parallel to the rotation axis X, wherein the first locking structure 14A and the second locking structure 14B are located on opposite sides of the locking disk 10 along the rotation axis X.

Alternativ dazu kann die Bewegungsachse Y, entlang welcher der Stellschlitten 13 verschiebbar ist, auch orthogonal zu der Rotationsachse X liegen, wie es in 2 dargestellt ist. Der Übersichtlichkeit halber sind in 2 lediglich die Rastscheibe 10 und der Stellschlitten 13 dargestellt, an welchem das Passiv- und Aktiv-Rastelement 11, 12 angeordnet bzw. ausgebildet sind.Alternatively, the movement axis Y, along which the adjusting slide 13 is displaceable, can also be orthogonal to the rotation axis X, as shown in 2 For the sake of clarity, 2 only the locking disk 10 and the adjusting slide 13 are shown, on which the passive and active locking elements 11, 12 are arranged or formed.

Die weiteren Komponenten können jedoch analog zu 1 vorhanden sein.However, the other components can be analogous to 1 to be available.

Gemäß der in 2 dargestellten Variante ist die erste Raststruktur 14A radialaußen an der Rastscheibe 10 und die zweite Raststruktur 14B radialinnen an der Rastscheibe 10 ausgebildet bzw. vorgesehen. Analog dazu ist das Passiv-Rastelement 11 radialaußen an der Rastscheibe 10 und das Aktiv-Rastelement 12 radialinnen an der Rastscheibe 10 angeordnet.According to the 2 In the variant shown, the first locking structure 14A is designed or provided radially on the outside of the locking disk 10 and the second locking structure 14B is designed or provided radially on the inside of the locking disk 10. Analogously, the passive locking element 11 is arranged radially on the outside of the locking disk 10 and the active locking element 12 is arranged radially on the inside of the locking disk 10.

Da der in 2 dargestellte Aufbau bzw. der Stellschlitten 13 mit den daran angeordneten Passiv- und Aktiv-Rastelement 11, 12 keine Verschiebung entlang der Rotationsachse X, sondern orthogonal zu dieser erfordert, kann das Bedienelement 1 mit diesem Aufbau deutlich flacher und kompakter ausgebildet werden. Der Stellschlitten 13 und damit der nicht dargestellte Stellantrieb befinden sich zudem in ihrer ersten Stellung, in welcher das Passiv-Rastelement 11 mit der Rastscheibe 10 zusammenwirkt.Since the 2 Since the structure shown or the adjusting slide 13 with the passive and active locking elements 11, 12 arranged thereon does not require a displacement along the rotation axis X, but orthogonally to it, the operating element 1 can be made significantly flatter and more compact with this structure. The adjusting slide 13 and thus the actuator (not shown) are also in their first position, in which the passive locking element 11 interacts with the locking disk 10.

Dabei ist auch gezeigt, dass das Passiv-Rastelement 11 nicht wie in 1 als Stift oder stiftförmig ausgebildet sein muss, sondern beispielsweise als an dem Stellschlitten 13 drehbar gelagertes Rad, welches elastisch sein kann, sodass es durch seine Elastizität selbst Federkraftbeaufschlagt auf die Rastscheibe 10 wirkt. Alternativ kann ein starres, jedoch weiterhin als drehbar gelagertes Rad ausgebildetes Passiv-Rastelement 11 auch beispielsweise über einen Stößel 35 federkraftbeaufschlagt werden.It is also shown that the passive locking element 11 is not as in 1 as a pin or pin-shaped, but for example as a wheel rotatably mounted on the adjusting slide 13, which can be elastic, so that its elasticity causes it to act on the locking disk 10 with a spring force. Alternatively, a passive locking element 11 which is rigid but still designed as a rotatably mounted wheel can also be subjected to a spring force, for example via a tappet 35.

Weiter wird durch 2 eine Variante dargestellt, bei welcher die zweite Raststruktur 14B feste Rastpunkte vorgibt, wobei in jeden der Rastpunkte das zweite und dazu korrespondierend ausgebildete Aktiv-Rastelement 12 in Eingriff bringbar und die Rotation der Rastscheibe 10 dadurch in beide Richtungen um die Rotationsachse X blockierbar ist.Further, 2 a variant is shown in which the second locking structure 14B specifies fixed locking points, wherein the second and correspondingly designed active locking element 12 can be brought into engagement in each of the locking points and the rotation of the locking disk 10 can thereby be blocked in both directions about the rotation axis X.

Obgleich vorliegend die durch die erste Raststruktur 14A bestimmten ersten Rastpunkte und die durch die zweite Raststruktur 14B bestimmten zweiten Rastpunkte übereinstimmen, können die ersten und zweiten Rastpunkte auch beispielsweise zueinander versetzt sein, sodass jeweils zwischen zwei ersten Rastpunkten ein zweiter Rastpunkt liegt. Alternativ könnten auch mehr oder weniger erste Rastpunkte als zweite Rastpunkte vorgesehen sein.Although in the present case the first locking points determined by the first locking structure 14A and the second locking points determined by the second locking structure 14B coincide, the first and second locking points can also be offset from one another, for example, so that there is a second locking point between each two first locking points. Alternatively, more or fewer first locking points could be provided as second locking points.

Für beide dargestellte Varianten gilt, dass neben der passiven Haptik zusätzlich eine aktive Haptik an dem Bedienknopf 2 bereitstellbar und die durch den Bediener an dem Bedienknopf 2 wahrnehmbare Haptik entsprechend variabel ist.For both variants shown, in addition to the passive haptics, an active haptic can also be provided on the control button 2 and the haptics perceptible by the operator on the control button 2 are correspondingly variable.

Bei der Variante gemäß 3 ist ebenfalls ein einzelner zweiter Stellantrieb 20 vorgesehen, welcher jedoch nicht zugleich ein einziges Aktiv-Rastelement 12 und ein Passiv-Rastelement 11 antreibt. Vielmehr ist der Stellantrieb 20 über ein drehbar gelagerten Kopplungskörper 13 mit zwei Aktiv-Rastelementen 12A, 12B verbunden und kann drei Stellungen einnehmen sowie den Kopplungskörper 13 bzw. die Aktiv-Rastelemente 12A, 12B in drei Stellungen bewegen.In the variant according to 3 A single second actuator 20 is also provided, which, however, does not drive a single active locking element 12 and a passive locking element 11 at the same time. Rather, the actuator 20 is connected to two active locking elements 12A, 12B via a rotatably mounted coupling body 13 and can assume three positions and move the coupling body 13 or the active locking elements 12A, 12B into three positions.

In der dargestellten neutralen Mittelstellung wird die Rotation der Rastscheibe 10 in beide Richtungen um die Rotationsachse X freigegeben. Verschiebt sich die Antriebsstange des Stellantriebs 20 aus der neutralen Mittelstellung in die erste Stellung, wird das erste Aktiv-Rastelement 12A in Eingriff mit der Rastscheibe 10 gebracht und die Rotation der Rastscheibe 10 in eine erste Richtung um die Rotationsachse X blockiert. Verschiebt sich die Antriebsstange des Stellantriebs 20 aus der neutralen Mittelstellung in die zweite Stellung, wird das zweite Aktiv-Rastelement 12B in Eingriff mit der Rastscheibe 10 gebracht und die Rotation der Rastscheibe 10 in eine zweite Richtung um die Rotationsachse X blockiert. Eine Blockade beider Richtungen ist hierbei entsprechend nicht möglich, jedoch ist der Ansteueraufwand und gegebenenfalls der Platzbedarf durch den Entfall eines Stellantriebs reduziert.In the neutral center position shown, the rotation of the locking disk 10 is released in both directions about the rotation axis X. If the drive rod of the actuator 20 moves from the neutral center position to the first position, the first active locking element 12A is brought into engagement with the locking disk 10 and the rotation of the locking disk 10 in a first direction about the rotation axis X is blocked. If the drive rod of the actuator 20 moves from the neutral center position to the second position, the second active locking element 12B is brought into engagement with the locking disk 10 and the rotation of the locking disk 10 in a second direction about the rotation axis X is blocked. Blocking both directions is therefore not possible here, but the control effort and possibly the space requirement are reduced by eliminating an actuator.

Die in den 4 und 5 dargestellten Varianten entsprechen funktional der Ausführungsform gemäß 3, wobei die Aktiv-Rastelemente 12A, 12B mittels ihres Kopplungskörper 13 nicht um die Rastscheibe 10 verkippt werden. Stattdessen sind die Aktiv-Rastelemente 12A, 12B mit dem Kopplungskörper 13, welches dem Stellschlitten entsprechen kann, parallel der Rotationsachse X verschiebbar, sodass die Rotation der Rastscheibe 10 in der jeweils dargestellten neutralen Mittelstellung nicht blockiert wird und in den beiden aus der Mittelstellung ausgelenkten Stellungen je ein Aktiv-Rastelement 12A, 12B in Eingriff mit der zweiten Raststruktur 14B der Rotationsscheibe 10 ist, wodurch jeweils eine Rotation in eine der Drehrichtungen um die Rotationsachse X blockiert wird.The 4 and 5 The variants shown correspond functionally to the embodiment according to 3 , wherein the active locking elements 12A, 12B are not tilted about the locking disk 10 by means of their coupling body 13. Instead, the active locking elements 12A, 12B can be moved parallel to the rotation axis X with the coupling body 13, which can correspond to the adjusting slide, so that the rotation of the locking disk 10 is not blocked in the neutral middle position shown in each case and in the two positions deflected from the middle position, one active locking element 12A, 12B is in engagement with the second locking structure 14B of the rotary disk 10, whereby rotation in one of the directions of rotation about the rotation axis X is blocked in each case.

In 6 ist eine Schnittansicht aus einer anderen Perspektive dargestellt, bei welcher der Schnitt durch die Aktiv-Rastelemente 12A, 12B d.h. im Wesentlichen orthogonal zu dem Schnitt gemäß den 4 und 5 verläuft und welche sowohl für die Variante der 4 als auch der 5 gilt. Dargestellt ist, dass die zwei Aktiv-Rastelementen 12A, 12B jeweils eine schiefe Ebene aufweisen bzw. keilförmig ausgebildet sind, sodass sie entlang dieser schiefen Ebene bei Rotation der Rastscheibe 10 in die entsprechende Richtung entgegen einer von dem nicht dargestellten Stellglied aufgebrachten Kraft aus dem Eingriff mit der Rastscheibe 10 geführt werden und somit die Rotation in jeweils nur eine Richtung blockiert ist.In 6 is a sectional view from a different perspective, in which the section through the active locking elements 12A, 12B is essentially orthogonal to the section according to the 4 and 5 runs and which is applicable to both the variant of 4 as well as the 5 applies. It is shown that the two active locking elements 12A, 12B each have an inclined plane or are wedge-shaped, so that they are guided along this inclined plane when the locking disk 10 rotates in the corresponding direction against a force applied by the actuator (not shown) out of engagement with the locking disk 10 and thus the rotation is blocked in only one direction.

Die 7 bis 9 bilden einen Längsschnitt durch einen besonders vorteilhaft ausgebildeten Stellantrieb 20 ab, wobei jeweils eine andere Stellung gezeigt ist. Der Stellantrieb 20 befindet sich in 7 in seiner ersten Stellung, in 8 in seiner neutralen Mittelstellung und in 9 in seiner zweiten Stellung.The 7 to 9 depict a longitudinal section through a particularly advantageously designed actuator 20, each showing a different position. The actuator 20 is in 7 in his first position, in 8th in its neutral middle position and in 9 in his second position.

Dabei besitzt der Stellantrieb 20 einen Tauchkern 21 und einen aus zwei Elektromagneten 23, 24 gebildeten hohlzylindrischen Mantel 22 aufweist, in welchem der Tauchkern 21 durch eine durch die Elektromagneten erzeugte Kraft bewegbar ist. Die Elektromagneten 23, 24 flankieren einen gemeinsamen ersten Permanentmagneten 25. Wird der erste Elektromagnet 23 aktiviert, wird der Tauchkern 21 durch die wirkenden Kräfte in die erste Stellung gezogen bzw. bewegt, wie es auch in 7 abgebildet ist. Wird der zweite Elektromagnet 24 aktiviert, wird der Tauchkern 21 durch die wirkenden Kräfte in die zweite Stellung gezogen bzw. bewegt, was in 9 abgebildet ist.The actuator 20 has a plunger core 21 and a hollow cylindrical casing 22 formed from two electromagnets 23, 24, in which the plunger core 21 can be moved by a force generated by the electromagnets. The electromagnets 23, 24 flank a common first permanent magnet 25. If the first electromagnet 23 is activated, the plunger core 21 is pulled or moved into the first position by the acting forces, as is also the case in 7 is shown. If the second electromagnet 24 is activated, the plunger core 21 is pulled or moved into the second position by the acting forces, which results in 9 is shown.

Herkömmlich ist oftmals vorgesehen, dass keine den Tauchkern rückstellende Kräfte wirken und der Tauchkern entsprechend in seiner jeweiligen Stellung bleibt, wenn der erste und der zweite Elektromagnet 23, 24 nicht aktiviert sind.Conventionally, it is often provided that no forces act to reset the plunger core and the plunger core remains in its respective position when the first and second electromagnets 23, 24 are not activated.

Davon abweichend ist jedoch vorgesehen, dass der Tauchkern 21 einen zweiten Permanentmagneten 26 aufweist, welcher insbesondere in Längsrichtung mittig in dem Tauchkern vorgesehen ist. Ist weder der erste Elektromagnet 23 noch der zweite Elektromagnet 24 aktiviert, herrscht eine magnetische Anziehung zwischen dem ersten Permanentmagneten 25 und dem zweiten Permanentmagneten 26, sodass der Stellantrieb 20 bzw. der Tauchkern 21 in die neutrale Mittelstellung bewegt wird, wie sie in 8 dargestellt ist.Deviating from this, however, it is provided that the plunger core 21 has a second permanent magnet 26, which is provided in particular in the middle of the plunger core in the longitudinal direction. If neither the first electromagnet 23 nor the second electromagnet 24 is activated, there is a magnetic attraction between the first permanent magnet 25 and the second permanent magnet 26, so that the actuator 20 or the plunger core 21 is moved into the neutral middle position, as shown in 8th is shown.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102008049039 B4 [0002]
DE 102011083524 B4 [0002]
DE 102010062176 A1 [0002]
DE 102009013441 A1 [0002]

Claims

Operating element (1) for a motor vehicle, having an operating button (2) which can be rotated about an axis of rotation (X) and which is connected in a rotationally fixed manner to at least one locking disk (10) which can be rotated together with the operating button (2) about the axis of rotation (X), characterized in that the operating element (1) further has at least one active locking element (12), wherein the at least one active locking element (12) can be brought into engagement with at least one of the locking disks (10) by means of an actuator (20) in order to generate an active haptic that can be perceived by an operator on the operating button (2), wherein the actuator (20) is designed to move to exactly three positions when magnetically actuated, of which a first position and a second position are arranged on each side of a neutral middle position.

Control element after Claim 1 , wherein the actuator (20) has a plunger core (21) and a hollow cylindrical casing (22) formed from two electromagnets (23, 24), in which the plunger core (21) can be moved by a force generated by the electromagnets, wherein the electromagnets (23, 24) flank a common first permanent magnet (25) and each determine a position of the plunger core in the casing (22) and each one of the three positions of the actuator (20), and wherein the plunger core (21) has a second permanent magnet (26) which, together with the first permanent magnet (25), determines the neutral middle position of the three positions of the actuator (20).

Control element after Claim 1 , wherein the actuator (20) has a plunger core (21) and a hollow cylindrical casing (22) formed from three electromagnets, in which the plunger core (21) is movable by a force generated by the electromagnets, wherein one electromagnet each determines a position of the plunger core (21) in the casing (22) and one of the three positions of the actuator (20).

Operating element according to one of the preceding claims, further comprising an adjusting slide (13) which is connected to the actuator (20) and can be displaced by the actuator (20) along a movement axis (Y), wherein the active locking element (12) is fixed to the adjusting slide (13) or is mounted on the adjusting slide (13) so as to be displaceable with the adjusting slide (13).

Operating element according to one of the preceding claims, having two active locking elements (12A, 12B) which are connected to one another by a coupling body (13) which can be moved by the actuator (20) from the neutral middle position into the first position and the second position, wherein in the first position a first active locking element (12A) is in engagement with the locking disk (10) and a second active locking element (12B) is not in engagement with the locking disk (10), wherein in the second position the second active locking element (12B) is in engagement with the locking disk (10) and the first second locking element (12A) is not in engagement with the locking disk (10), wherein in the neutral middle position none of the active locking elements (12A, 12B) is in engagement with the locking disk (10).

Operating element according to one of the preceding claims, wherein the active locking element (12) is a plunger, a pin, a ball, a body that is convex, concave or wedge-shaped with respect to the locking disk (10), a round body that is in particular itself rotatably mounted, or a flat brake pad, which in particular corresponds in its shape to the locking disk (10) on its side facing the locking disk (10).

Operating element according to one of the preceding claims, wherein the active locking element (12) is designed to engage in at least one of the locking structures (14A, 14B) in a blocking manner to generate the active haptics, a rotation of the operating button (2) about the axis of rotation (X) in at least one direction of rotation about the axis of rotation (X).

Operating element according to the preceding claim, wherein the active locking element (12) is designed to engage in at least one of the locking structures (14A, 14B) in a blocking manner to generate the active haptics when the operating button (2) rotates about the axis of rotation (X) in a first direction of rotation about the axis of rotation (X), wherein the active locking element (12) can be brought out of engagement with the at least one locking disk (10) against a force acting on the second locking element (12) when the operating button (2) rotates about the axis of rotation (X) in a second direction of rotation opposite to the first direction of rotation.

Operating element according to the preceding claim, wherein the force acting on the active locking element (12) is applied to the active locking element (12) by a second spring and/or by the actuator (20).