WO2010034675A1 - Vorrichtung zur erzeugung einer rast in einem bedienteil eines kraftfahrzeugs - Google Patents

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detent
spring
generating
contour
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Thilo Schultheis
Marc Sauer
Stefan Schuberth
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Preh Gmbh
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    • H01H19/02—Details
    • H01H19/10—Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H19/11—Movable parts; Contacts mounted thereon with indexing means
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
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    • G05G5/06—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member for holding members in one or a limited number of definite positions only
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    • H01H2215/00—Tactile feedback
    • H01H2215/03—Sound

Definitions

  • the invention relates to a device for generating a detent in a, provided with a control knob control panel for a motor vehicle, consisting of a provided with a detent contour molding, a first fixed to the detent contour adjacent spring element and a second with play on the detent contour spring element a relative movement between the molding and the spring elements is made possible by means of a rotation of the control knob.
  • controls which have a catch, that is, the control has predetermined rotation or displacement positions.
  • the button located on the control knob of the operating element the operator experiences a haptic feedback about the control variable to be set.
  • the operator can thus be given the feeling that a detent position has been reached, the adjustment of a control variable being made easier for the operator.
  • a fan has, for example, three detent positions beyond the zero position, one stage of the fan can be selected by means of a latch.
  • the control is used to set a volume for a radio so adjusting the volume for the operator can be facilitated by means of a plurality of detent points.
  • the operator In addition to the haptic feedback, the operator usually also receives an acoustic feedback, which also makes operation easier. In addition to the simple rest controls are known, which generate an additional detent sound and thus affect the feel as well as the acoustic sensation of the operator.
  • a switching element For finding fixed locking positions, a switching element is known from DE 195 05 737 C1, which has several locking positions.
  • For defined setting of the rotation angle of the switching element are on the inner bottom of the housing body clamped two bow springs. These have to cooperate with a locking disc bulges.
  • the locking disk has at its periphery each bow spring assigned two corresponding notches for the rotation angle.
  • the locking disc on its peripheral surface in each case for each bow spring on a support slope, which ensures the rotation of the control cam counterclockwise for a return torque for automatic return of the control cam in the normal position.
  • the arrangement of two diametrically arranged in the housing bow springs, the different rotational angle in the switching element can be selected.
  • the device consists of a provided with locking recesses, cylindrical molding, wherein the molding is connected to a control knob of the control element, so that a rotation of the molding with the control knob is possible, at least two bow springs, which bear tangentially on the molding and have a survey that positively rests in the locking recesses of the molding.
  • a bow spring is fixed and a bow spring with game, that is loose, held in the control.
  • an additional click is generated as a click sound.
  • This time-shifted clicking sound is also referred to as safe-clicking, because the operator haptically perceives the time-delayed additional click as clicks and perceives acoustically.
  • the disadvantage of this is the complex assembly of several components.
  • the invention has the object to develop an operating element, in addition to a predeterminable locking position the operator additionally gives a locking sound and be easy to install.
  • the control element according to the invention should be produced with the lowest possible structural means and at low cost.
  • the object of the invention is achieved in that the first spring element simultaneously serves to receive the second spring element.
  • the inventive design of a device for generating a detent with a second spring element, which is held with play in the first spring element, the possibility of a very easy assembly is now GE give.
  • the detent spring package consisting of the first spring element and received second spring element can be mounted outside of the control element and is very easy to install by appropriate shapes on the first spring element in the control. In this case, care must be taken not to each other on the position of the spring elements to the molding, nor on the position of the spring elements, so that an assembly is simple and therefore cost-effective.
  • the first spring element has at least two elevations which rest diametrically on the molded part.
  • the first spring element consists of two brackets extending from a base plate in the direction of the molding.
  • the second spring element By holding the second spring element by means of the first spring element, a reduction in the number of required components is possible.
  • the second spring element is held by means of machined out of the base plate angles in the first spring element.
  • the first and second spring element is preferably made of spring steel.
  • the inclusion of the second spring element in the spring steel existing angles of the first spring element has the advantage that a metallic acoustic feedback for the operator is audible. As a result, a much clearer signal than, for example, in a plastic bearing for the second spring element can be achieved.
  • control knob is a rotary knob of a control element in a motor vehicle.
  • inventive concept in a sliding plate.
  • Figure 1 is a plan view of an inventively trained
  • Figure 2 is a three-dimensional view of an inventive
  • Detent spring pack for installation in a control panel of a motor vehicle.
  • 1 is a detent spring package 1, consisting of a first spring element 2 and a second spring element 3 in plan view reproduced.
  • the first spring element 2 consists of a base plate 4, to which two spring arms 5, 6 are integrally formed.
  • the spring arms 5,6 have at their end portions 7, 8 elevations 9, 10, which are complementary in shape to the locking contour in a molded part, not shown.
  • an opening 1 1 is further provided, which serves as a bearing for the molding and / or the control knob, which is here a knob.
  • the elevations 9, 10 are arranged diametrically above the opening 11, as shown by the symmetry lines 12, 13.
  • angles 14, 15 are formed, which serve to receive the second spring element 3.
  • the second spring element 3 is in this case with game, that is loose, at an angle 14, 15 of the base plate 4 added.
  • the game is preferably about 0.1 mm. Since the base plate 4 and thus the angle 14, 15 are made of spring steel, a metallic clicking sound is achieved in combination with the second spring element and the angles 14, 15.
  • the first spring element 2 is firmly connected to the control knob or knob and thus movable relative to the stationary molding.
  • the second spring element 3 is automatically moved with.
  • the second spring 3 generated by the locking contour, the metallic acoustic feedback.
  • FIG. 2 shows a three-dimensional view of the detent spring packet 1.
  • the opening 1 1 in the base plate 4 which serves as a bearing for example, the control knob.
  • the detent spring package is moved about a fixed locking contour.
  • the recesses 16 and the folds 17 are used for easy installation and to take the spring package by the control knob.
  • the opening 11 is introduced in the form of a recess 18 in the base plate 4.
  • the recess 18 serves as a bearing point 18, for example, with a plastic, preferably polyoxymethylene or polyacetal (POM), cooperates, wherein the plastic can also represent the molded part with locking contour.
  • POM polyoxymethylene or polyacetal
  • the elevations 9, 10 of the spring arms 5, 6 cooperate with a latching contour with preferably 28 notches. It should be noted, however, that with respect to the number of notches in the molding no restrictions are necessary because the detent spring assembly according to the invention is also used with more or less than 28 notches.
  • the detent spring packet is moved around a locking contour of a molded part, so by means of the elevations 9, 10 to the spring arms 5, 6 generates a catch that allows the operator fixed positions or rotational positions, or set.
  • the control unit for example, a control panel of an air conditioner in a motor vehicle
  • Each detent contour that is to say detent point, then corresponds to a temperature jump of 0.5 degrees Celsius.
  • the fixed detent positions are predetermined by the elevations 9, 10, a clicking sound is generated by means of the second spring element 3.
  • the clicking sound follows the actual latching with a minimum time delay, so that a clear correlation between haptic detection of the latching and the clicking sound is perceptible.
  • the operator thus has two detectable signals that enable safe and easy operation of the control panel.
  • the first spring element is integrally bent, for example, from a stamped spring steel and the second spring element 3 is installed in the first spring element 2.
  • the shape of the elevations 9, 10 and the shape of the elevation 19 of the second spring part 3 are substantially identical and act on a latching contour of the molded part in the operating element. At the elevations 9, 10, 19 at least on one side phases 20, 21, 22 can be formed to facilitate the assembly.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Erzeugung einer Rast in einem, mit einem Bedienknopf versehenen Bedienteil für ein Kraftfahrzeug bestehend aus einem mit einer Rastkontur versehenen Formteil, einem ersten fest an der Rastkontur anliegenden Federelement (2) und einem zweiten mit Spiel an der Rastkontur anliegenden Federelement (3), wobei mittels einer Drehung des Bedienknopfes eine Relativbewegung zwischen dem Formteil und den Federelementen (2, 3) ermöglicht ist, wobei das erste Federelement (2) gleichzeitig zur Aufnahme des zweiten Federelementes (3) dient.

Description

B E S C H R E I B U N G
Vorrichtung zur Erzeugung einer Rast in einem Bedienteil eines Kraftfahrzeugs
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Rast in einem, mit einem Bedienknopf versehenen Bedienteil für ein Kraftfahrzeug, bestehend aus einem mit einer Rastkontur versehenen Formteil, einem ersten fest an der Rastkontur anliegenden Federelement und einem zweiten mit Spiel an der Rastkontur anliegenden Federelement, wobei mittels einer Drehung des Bedienknopfes eine Relativbewegung zwischen dem Formteil und den Federelementen ermöglicht ist.
In Kraftfahrzeugen werden häufig Bedienelemente eingesetzt, die eine Rast aufweisen, das heißt, das Bedienelement besitzt vorgegebene Dreh- oder Verschiebestellungen. Durch die am Bedienknopf des Bedienelementes befindliche Rast erfährt der Bediener eine haptische Rückmeldung über die einzustellende Steuergröße. Je nach eingestellter Rast kann dem Bediener somit das Gefühl vermittelt werden, dass eine Rastposition erreicht ist, wobei dem Bediener das Justieren einer Steuergröße erleichtert wird. Besitzt ein Gebläse beispielsweise über die Null-Stellung hinaus drei Rastpositionen, so kann mittels eines Einrastens eine Stufe des Gebläses ausgewählt werden. Wird hingegen das Bedienelement zur Einstellung einer Lautstärke für ein Radio verwendet, so kann mittels einer Vielzahl von Rastpunkten das Justieren der Lautstärke für den Bediener erleichtert werden. Neben der hapti- schen Rückmeldung erfährt der Bediener zumeist auch eine akustische Rückmeldung, was die Bedienung zusätzlich erleichtert. Neben der einfachen Rast sind Bedienelemente bekannt, die ein zusätzliches Rastgeräusch erzeugen und somit die Haptik wie auch das akustische Empfinden des Bedieners beeinflussen.
Für das Auffinden fester Rastpositionen ist aus der DE 195 05 737 C1 ein Schaltelement bekannt, das über mehrere Rastpositionen verfügt. Zum definierten Einstellen der Drehwinkel des Schaltelementes sind am Innenboden des Gehäuse- grundkörpers zwei Bügelfedern eingespannt. Diese weisen zum Zusammenwirken mit einer Rastscheibe Auswölbungen auf. Die Rastscheibe besitzt an ihrem Umfang jeder Bügelfeder zugeordnet jeweils zwei entsprechende Rastkerben für die Drehwinkel. Weiterhin weist die Rastscheibe an ihrer Umfangsfläche jeweils für jede Bügelfeder eine Auflageschräge auf, die beim Drehen der Schaltnocke entgegen dem Uhrzeigersinn für ein Rückstell-Drehmoment zur selbsttätigen Rückstellung der Schaltnocke in die Grundstellung sorgt. Durch die Anordnung zweier diametral im Gehäuse angeordneter Bügelfedern sind die unterschiedlichen Drehwinkel im Schaltelement anwählbar.
Eine weitere Einrichtung zur Erzeugung einer Rast in einem Bedienelement für ein Kraftfahrzeug mit einem überlagerten zusätzlichen Rastgeräusch oder Klicken ist aus der DE 10 2006 026 610 A1 bekannt geworden. Die Einrichtung besteht aus einem mit Rastmulden versehenen, zylindrischen Formteil, wobei das Formteil mit einem Bedienknopf des Bedienelementes verbunden ist, so dass ein Drehen des Formteils mit dem Bedienknopf möglich ist, mindestens zwei Bügelfedern, die tangential am Formteil anliegen und eine Erhebung aufweisen, die formschlüssig in den Rastmulden des Formteils anliegt. Hierbei ist eine Bügelfeder fest und eine Bügelfeder mit Spiel, das heißt lose, im Bedienelement gehalten. Durch die mit Spiel im Bedienelement gehaltene Bügelfeder wird ein zusätzliches Klicken als Rastgeräusch erzeugt. Dieses zeitversetzte Klickgeräusch wird auch als Tresorklicken bezeichnet, da der Bediener das zeitverzögerte zusätzliche Klicken als Einrasten haptisch erfährt und akustisch wahrnimmt. Nachteilig hieran ist die aufwändige Montage der mehreren Bauelemente.
Ausgehend vom Stand der Technik stellt sich die Erfindung die Aufgabe, ein Bedienelement zu entwickeln, das neben einer vorgebbaren Rastposition dem Bediener zusätzlich ein Rastgeräusch vermittelt und leicht einbaubar sein. Darüber hinaus soll das erfindungsgemäße Bedienelement mit möglichst geringen konstruktiven Mitteln und kostengünstig herstellbar sein. Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass das erste Federelement gleichzeitig zur Aufnahme des zweiten Federelementes dient. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung einer Vorrichtung zur Erzeugung einer Rast mit einem zweiten Federelement, das mit Spiel im ersten Federelement gehalten ist, ist nun die Möglichkeit einer sehr leichten Montage ge- geben. Das Rastfederpaket, bestehend aus erstem Federelement und aufgenommenem zweiten Federelement kann außerhalb des Bedienelementes montiert werden und ist durch entsprechende Formgebungen am ersten Federelement sehr leicht in das Bedienelement einbaubar. Hierbei muss weder auf die Lage der Federelemente zum Formteil, noch auf die Lage der Federelemente zueinander geachtet werden, so dass ein Zusammenbau einfach und somit kostengünstig möglich ist.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich dann, wenn das erste Federelement mindestens zwei Erhebungen aufweist, die diametral am Formteil anliegen. Hierdurch wird ein genaues Zentrieren des Formteils zum Federelement realisierbar. Hierbei besteht das erste Federelement aus zwei Bügeln, die sich ausgehend von einer Grundplatte in Richtung des Formteils erstrecken.
Durch das Halten des zweiten Federelementes mittels des ersten Federelementes ist eine Verringerung der Anzahl der benötigten Bauelemente möglich. Hierbei wird das zweite Federelement mittels aus der Grundplatte herausgearbeiteten Winkeln im ersten Federelement gehalten. Das erste und zweite Federelement ist bevorzugt aus Federstahl gefertigt. Die Aufnahme des zweiten Federelementes in den aus Federstahl bestehenden Winkeln des ersten Federelementes bringt den Vorteil mit sich, dass eine metallische akustische Rückmeldung für den Bediener hörbar ist. Hierdurch wird ein sehr viel deutlicheres Signal als beispielsweise in einer Kunststofflagerung für das zweite Federelement erzielbar.
Ein weiterer erfindungsgemäßer Vorteil ergibt sich dann, wenn im ersten Federelement eine Lagerstelle für einen Bedienknopf vorgesehen ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Bedienknopf ein Drehknopf eines Bedienelementes in einem Kraftfahrzeug. Es ist erfindungsgemäß aber ebenfalls vorstellbar, das erfindungsgemäße Konzept bei einem Schiebesteller einzusetzen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt: Figur 1 die Draufsicht auf ein erfindungsgemäß ausgebildetes
Rastfederpaket und
Figur 2 eine dreidimensionale Ansicht auf ein erfindungsgemäßes
Rastfederpaket zum Einbau in ein Bedienteil eines Kraftfahrzeuges.
In der Figur 1 ist ein Rastfederpaket 1 , bestehend aus einem ersten Federelement 2 und einem zweiten Federelement 3 in der Draufsicht wiedergegeben. Das erste Federelement 2 besteht aus einer Grundplatte 4, an die zwei Federarme 5, 6 angeformt sind. Die Federarme 5,6 besitzen an ihren Endbereichen 7, 8 Erhebungen 9, 10, die von ihrer Form her komplementär mit der Rastkontur in einem nicht dargestellten Formteil sind. In der Grundplatte 4 ist weiterhin eine Öffnung 1 1 vorgesehen, die als Lagerstelle für das Formteil und/oder den Bedienknopf, der hier ein Drehknopf ist, dient. Die Erhebungen 9, 10 sind diametral oberhalb der Öffnung 11 angeordnet, wie dies durch die Symmetrielinien 12, 13 dargestellt ist.
Aus der Grundplatte 4 sind Winkel 14, 15 herausgeformt, die zur Aufnahme des zweiten Federelementes 3 dienen. Das zweite Federelement 3 ist hierbei mit Spiel, das heißt lose, im Winkel 14, 15 der Grundplatte 4 aufgenommen. Das Spiel beträgt bevorzugt cirka 0,1 mm. Da die Grundplatte 4 und somit die Winkel 14, 15 aus Federstahl gefertigt sind, wird in Kombination mit dem zweiten Federelement und den Winkeln 14, 15 ein metallisches Klickgeräusch erzielt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erste Federelement 2 fest mit dem Bedienknopf oder Drehknopf verbunden und somit relativ zum fest stehenden Formteil bewegbar. Bei einer Bewegung des ersten Federelementes wird das zweite Federelement 3 automatisch mit bewegt. Durch die Erhebungen 9, 10 an den Federarmen 5, 6, die an der Rastkontur des Formteils anliegen, wird die Hauptfunktion der Rast ohne spürbares Spiel in der Ruheposition erzielt. Die zweite Feder 3 erzeugt durch die Rastkontur die metallische akustische Rückmeldung. Ein Vorteil hierbei ist die Unabhängigkeit der Haptik vom Geräusch durch das zweite Feder- element 3, bei gleichzeitig prägnanter Haptik und hoher Spielfreiheit. Durch die radiale Spielarmut der Rast ist eine hohe Drehauswertungsgenauigkeit ermöglicht.
In der Figur 2 ist eine dreidimensionale Ansicht auf das Rastfederpaket 1 wiedergegeben. Deutlich zu erkennen ist die Öffnung 1 1 in der Grundplatte 4, die als Lagerstelle für zum Beispiel den Bedienknopf dient. Bevorzugt wird das Rastfederpaket um eine fest stehende Rastkontur bewegt. Hierbei dienen die Ausnehmungen 16 sowie die Abkantungen 17 zur leichten Montage sowie zur Mitnahme des Federpaketes durch den Bedienknopf. Die Öffnung 11 ist in Form einer Vertiefung 18 in die Grundplatte 4 eingebracht. Hierbei dient die Vertiefung 18 als Lagerpunkt 18, die beispielsweise mit einem Kunststoff, bevorzugt Polyoxymethylen oder Polyacetal (POM), zusammenwirkt, wobei der Kunststoff auch das Formteil mit Rastkontur darstellen kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wirken die Erhebungen 9, 10 der Federarme 5, 6 mit einer Rastkontur mit bevorzugt 28 Rasten zusammen. Es sei hierbei aber darauf hingewiesen, dass in Bezug auf die Anzahl der Rasten im Formteil keine Einschränkungen notwendig sind, da das erfindungsgemäße Rastfederpaket ebenfalls bei mehr oder weniger als 28 Rasten einsetzbar ist.
Wird nun das Rastfederpaket um eine Rastkontur eines Formteils herumbewegt, so wird mittels der Erhebungen 9, 10 an den Federarmen 5, 6 eine Rast erzeugt, die dem Bediener fest vorgegebene Stellungen oder Drehpositionen ermöglicht, beziehungsweise einstellen lässt. Ist das Bedienteil beispielsweise ein Bedienteil einer Klimaanlage in einem Kraftfahrzeug, so ist es erfindungsgemäß vorstellbar, die Temperatureinstellung mittels des Rastfederpaketes in festen Temperaturschritten, von beispielsweise 0,5 Grad Celsius vorzugeben. Jede Rastkontur, das heißt Rastpunkt, entspricht dann einem Temperatursprung von 0,5 Grad Celsius. Werden durch die Erhebungen 9, 10 die festen Rastpositionen vorgegeben, so wird mittels des zweiten Federelementes 3 ein Klickgeräusch erzeugt. Das Klickgeräusch folgt dem eigentlichen Einrasten minimal zeitverzögert, so dass eine eindeutige Zuordnung zwischen haptischer Erkennung des Einrastens und dem Klickgeräusch wahrnehmbar ist. Dem Bediener stehen somit zwei erfassbare Signale zur Verfügung, die ein sicheres und leichtes Bedienen des Bedienteils ermöglichen. Das erste Federelement ist einstückig zum Beispiel aus einem gestanzten Federstahl gebogen und das zweite Federelement 3 in das erste Federelement 2 eingebaut. Die Form der Erhebungen 9, 10 sowie die Form der Erhebung 19 des zweiten Federteils 3 sind im Wesentlichen identisch und wirken auf eine Rastkontur des Formteils im Bedienelement. An den Erhebungen 9, 10, 19 sind zumindest einseitig Phasen 20, 21 , 22 anformbar, um die Montage zu erleichtem.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Vorrichtung zur Erzeugung einer Rast in einem, mit einem Bedienknopf versehenen Bedienteil für ein Kraftfahrzeug bestehend aus einem mit einer Rastkontur versehenen Formteil, einem ersten fest an der Rastkontur anliegenden Federelement (2) und einem zweiten mit Spiel an der Rastkontur anliegenden Federelement (3), wobei mittels einer Drehung des Bedienknopfes eine Relativbewegung zwischen dem Formteil und den Federelementen (2, 3) ermöglicht ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Federelement (2) gleichzeitig zur Aufnahme des zweiten Federelementes (3) dient.
2. Vorrichtung zur Erzeugung einer Rast nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste Federelement (2) mindestens zwei Erhebungen (9, 10) aufweist, die diametral am Formteil anliegen.
3. Vorrichtung zur Erzeugung einer Rast nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Federelement (2, 3) ein Rastfederpaket (1) bilden und das Rastfederpaket (1) drehbar im Bedienteil gelagert ist.
4. Vorrichtung zur Erzeugung einer Rast nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil verdrehfest im Bedienteil gehalten ist.
5. Vorrichtung zur Erzeugung einer Rast nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Federelement (2) eine Lagerstelle (1 1) für den Bedienknopf bildet.
6. Vorrichtung zur Erzeugung einer Rast nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerstelle (18) aus einer runden Öffnung (1 1) gebildet ist und die Erhebungen (9, 10) des ersten Federelementes (2) symmetrisch am Umfang der Öffnung (11) und die Erhebung (19) des zweiten Federelementes (3) am Umfang der Öffnung (1 1) am Formteil anliegen.
7. Vorrichtung zur Erzeugung einer Rast nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Federelement (2, 3) aus Federstahl gefertigt ist.
8. Vorrichtung zur Erzeugung einer Rast nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Federelement (3) in aus dem ersten Federelement (2) herausstehenden, aus dem ersten Federelement (2) heraus gebogenen Winkeln (14, 15) gehalten ist.
9. Vorrichtung zur Erzeugung einer Rast nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil 28 Rasten aufweist.
10. Vorrichtung zur Erzeugung einer Rast nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (9, 10, 19) zumindest einseitig eine Phase (20, 21 , 22) aufweisen.
1 1. Bedienteil in einem Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zur Erzeugung einer Rast gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9.
PCT/EP2009/062143 2008-09-25 2009-09-18 Vorrichtung zur erzeugung einer rast in einem bedienteil eines kraftfahrzeugs WO2010034675A1 (de)

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