WO2010094683A1 - Elektrischer schalter mit sechs schaterstellungen und fahrzeugsitz mit einem solchen schalter - Google Patents

Elektrischer schalter mit sechs schaterstellungen und fahrzeugsitz mit einem solchen schalter Download PDF

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WO2010094683A1
WO2010094683A1 PCT/EP2010/051923 EP2010051923W WO2010094683A1 WO 2010094683 A1 WO2010094683 A1 WO 2010094683A1 EP 2010051923 W EP2010051923 W EP 2010051923W WO 2010094683 A1 WO2010094683 A1 WO 2010094683A1
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WO
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operating unit
signal
freedom
switch
switching
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Application number
PCT/EP2010/051923
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English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Jahn
Sandor Nitschmann
Martin Speckner
Richard Wauschek
Original Assignee
Continental Automotive Gmbh
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/02—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles the seat or part thereof being movable, e.g. adjustable
    • B60N2/0224—Non-manual adjustments, e.g. with electrical operation
    • B60N2/0226—User interfaces specially adapted for seat adjustment
    • B60N2/0228—Hand-activated mechanical switches
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H25/00—Switches with compound movement of handle or other operating part
    • H01H25/002—Switches with compound movement of handle or other operating part having an operating member rectilinearly slidable in different directions
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G9/00—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously
    • G05G9/02—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only
    • G05G9/04—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously
    • G05G9/047—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks
    • G05G2009/04703—Mounting of controlling member
    • G05G2009/04714—Mounting of controlling member with orthogonal axes
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G9/00—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously
    • G05G9/02—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only
    • G05G9/04—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously
    • G05G9/047—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks
    • G05G2009/0474—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks characterised by means converting mechanical movement into electric signals
    • G05G2009/04744—Switches

Definitions

  • the invention relates to an operating unit for the electrical adjustment of a movable element of a motor vehicle, for example a vehicle seat. It further relates to a vehicle seat with such a control unit.
  • Movable elements in motor vehicles such as seats, but also rear and side mirrors and steering wheel are often provided with electrical adjustment devices that allow optimal adaptation to the size and shape of the driver or passenger. In doing so, the operator uses a keypad or a series of adjusting knobs to make the adjustments that he wants.
  • DE 10 2006 001 926 A1 discloses an operating unit for a vehicle seat which is intended to remedy this disadvantage by realizing a large number of adjustment possibilities by means of a small number of operating elements.
  • the operating unit has the option of switching between different menu levels.
  • Object of the present invention is to provide an operating unit for the electrical adjustment of a movable element of a motor vehicle, which is simultaneously easy to use and simple and has a small space requirement.
  • an operating unit for the electrical adjustment of a movable element of a motor vehicle, wherein the movable element has three degrees of freedom of movement and the operating unit has four signal transducers and, in addition to a rest position or neutral position, a total of six shift positions.
  • Each of the switch positions is defined by the operation of a combination of two signal pickups.
  • six switching positions are to be realized for actuating a movable element, for example a vehicle seat, with three degrees of freedom.
  • a movable element for example a vehicle seat
  • commands for movements in the x, x, y, y, z and z directions must be given.
  • solutions with, for example, six keyswitches or three changeover switches are known from the prior art.
  • the cost of materials for the operating unit can be reduced by the knowledge that even a use of only four key switches is sufficient to realize six different switching positions, if each switching position not by the operation of one of Tactile switch, but by the operation of a combination of two push buttons is defined. Because it can be six different such combinations of four key switches find.
  • the four signal pickups are arranged substantially in one plane at the four corners of a square, the second signal pickup being the clockwise direction after the first signal pickup, the third signal pickup being the clockwise direction of the second signal pickup, and the fourth the signal pickup Clockwise is arranged after the third signal pickup arranged signal pickup.
  • the first switching position of the operating unit is defined by the simultaneous actuation of the first and the second signal pickup.
  • the second switching position is defined by the simultaneous operation of the second and the third signal pickup.
  • the third shift position is defined by the simultaneous operation of the third and the fourth signal pickup.
  • the fourth shift position is defined by the simultaneous operation of the fourth and the first signal pickup.
  • the fifth shift position is defined by the simultaneous operation of the first and third signal pickups.
  • the sixth switching position is defined by the simultaneous actuation of the second and the fourth signal pickup.
  • the operating unit further comprises an actuating element for actuating two signals each.
  • nanger lovedn which is formed for example as an adjustment knob with four actuating arms or extensions, wherein the adjusting knob has six switching positions corresponding to the six switching positions of the operating unit. In other words, in each of the six switch positions, two actuation arms each actuate a different combination of two signal receivers.
  • actuating arms or extensions need not be rigidly connected to each other.
  • actuating arms are arranged in a cross shape, but the cross is not formed in one piece, but has two mutually crossed "beams" which can be moved partially independently of one another.
  • the adjustment knob is translatable by translation and / or rotation from one switching position to another.
  • two translations and one rotation can be provided as adjustment options.
  • the three degrees of freedom of movement of the moveable element represent three degrees of translational freedom. In an alternative embodiment, the three degrees of freedom of movement of the moveable element are divided into two translational degrees of freedom and one rotational degree of freedom.
  • the latter is typically the case, for example, in the case of a vehicle seat which is to be adjusted in height above the floor of the driver's cabin, in its distance from the steering wheel or dashboard and also in the inclination of its backrest. Then the three degrees of freedom of movement make the Movement of the seat up or down and forward or backward and the rotation of the backrest is.
  • the three degrees of freedom of movement may also represent the movement of the seat or other element such as a mirror or a single element on a seat up or down, to the right or to the left and to the front or rear.
  • the operating unit according to the invention is thus suitable, for example, for use with a vehicle seat.
  • control unit combines all switching options in a single unit and is therefore particularly inexpensive to produce, light and requires little space.
  • it has less wear parts than conventional control units and thus causes less maintenance.
  • it is very intuitive to use and its geometry can easily be adapted to new specifications, for example, to meet special demands on the feel.
  • Figure 1 shows schematically an operating unit according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 schematically shows an exploded view of the operating unit according to FIG. 1
  • FIG. 3 schematically shows the operating unit according to FIG. 1 in its six different switching positions
  • Figure 4 shows schematically an operating unit according to a second embodiment of the invention
  • FIG. 5 schematically shows an exploded view of the operating unit according to FIG. 4;
  • FIG. 6 shows schematically views of a circuit board of the operating unit according to FIG. 4;
  • FIG. 7 shows schematically views of a key unit of FIG.
  • FIG. 8 schematically shows the operating unit according to FIG. 4 in its six different switching positions.
  • FIG. 1 shows schematically an operating unit 1 according to a first embodiment of the invention.
  • the operating unit 1 is provided in this embodiment for the electrical adjustment of a vehicle seat and integrated into the driver's cab. It may have a handle, not shown, by means of which the driver or another passenger can access the operating unit 1.
  • the operating unit 1 is used to adjust the seat in height and in its distance from the steering wheel or dashboard and to adjust the inclination of the backrest.
  • FIG. 2 schematically shows an exploded view of the operating unit 1 according to FIG. 1, in which the individual components of the operating unit 1 can be seen.
  • the operating unit 1 has arranged one above the other a switching claw 2, a flexibly mounted bar 3, a flexibly formed ramp plate 4 and a stylus 5.
  • the shift claw 2 is divided into an adjustment knob 7, on which, for example, a handle, not shown, may be attached for the operator, and in two mutually opposite extensions. 8
  • the bar 3 has a central bearing 10, to which it is connected to the adjusting knob 7 of the switching claw 2, as well as two mutually opposite extensions 9, in a rest position or neutral position of the control unit 1 with the extensions 8 of the shift claw. 2 to form a right-angled cross.
  • the ramp plate 4 has four arranged at the corners of a square plateau 12, which are interconnected by sections with ramps 11.
  • the button 5 includes four arranged at the corners of a square push-button 6, which are in a rest position or neutral position of the control unit 1 of the bottom 13 of the ramp plate 4 facing under the four plateaus 12.
  • Figure 1 shows the rest position or neutral position of the control unit 1, which is characterized by the operation of any of the push-button 6 and in which the operator control unit 1 returns even after an operation by an operator.
  • FIG. 3 shows schematically the operating unit 1 according to FIG. 1 in its six different switching positions.
  • 3a shows a switching position in which an adjustment of the seat is caused to the front
  • Figure 3b shows a switching position for an adjustment to the rear
  • Figure 3c shows a switching position for an upward adjustment
  • 3d a switching position for an adjustment down
  • FIG. 3e shows a switch position for an inclination of the backrest of the seat towards the front
  • FIG. 3f a switch position for a backward inclination of the backrest.
  • the operator moves the shift claw 2 from its rest position or neutral position in the direction of the arrow 27.
  • the shift claw 2 also causes a movement of the beam 3, in which it engages, in the direction of the arrow 27.
  • the bar 3 slides on the top 14 of the ramp plate 4 from the lowest point 28 of the ramp plate 4, in which it is in the rest position or neutral position of the control unit 1, one of the ramps 11 along and thus exerts a pressure on this ramp 11, which causes tilting or deformation of the somewhat flexible ramp plate 4.
  • two of the four push-button switch 6 are actuated, in the example shown in Figure 3a, the two shown above left and bottom left pushbutton. 6
  • the operator rotates the switching claw 2 about its axis of symmetry.
  • the shift claw 2 rotates while the beam 3 remains in its rest position, so that depending on the direction of rotation in each case two mutually opposite diagonal switch 6 are actuated.
  • the push button 6 and the ramp plate 4 are fixed plate in the embodiment shown on a printed circuit board, not shown, wherein the ramp plate 4 is fixed so that it can compensate for mechanical tolerances. It ensures that the key switches 6 are actuated only axially, ie in a direction perpendicular to the circuit board on which it is fixed. Thus, an optimal loading of the key switch 6 and thus a low wear is ensured.
  • FIG. 4 schematically shows an operating unit 1 'according to a second embodiment of the invention.
  • the operating unit 1 ' is also provided in this embodiment for the electrical adjustment of a vehicle seat and integrated into the driver's cab.
  • the operating unit 1 is divided into a substantially square-shaped circuit board 15, a key unit 16 and a key field 17.
  • the feeler unit 16 which faces the underside 24 of the circuit board 15 with its upper side 25, is flexible in itself and has four extensions 20, which are arranged relative to one another such that they form a vertical cross. At each of the four extensions, a bevelled elevation 21 is arranged on the upper side 25 of the stylus unit 16. On the underside 26 of the key unit 16, a number of pins 29 are arranged, with which the key unit 16 is supported on a printed circuit board, not shown.
  • the stylus panel 17 of the control unit 1 ' comprises four arranged at the corners of a square push-button 22, which are in a rest position or neutral position of the control unit 1' the bottom 26 of the stylus unit 16 facing under the four bevelled elevations 21.
  • the rest position or neutral position of the operating unit 1 ' is designed corresponding to that of the operating unit 1 according to the first embodiment. Also in the second embodiment, this position is taken automatically after a switching operation again.
  • FIG 6a shows a view from below of the circuit board 15 of the control unit 1 '.
  • the switching sheets 23, which are arranged at the corners on the bottom 24 of the circuit board 15, are particularly clearly visible.
  • the switching sheets 23 each have chamfers on the inside of the sheet, which cooperate with the chamfers of the elevations 21 on the button unit 16.
  • Figure 6b shows a view from above of the circuit board 15 of the control unit 1 ', wherein it can be seen that on the upper side 19 of the circuit board 15 centrally of the adjustment knob 18 is arranged.
  • FIG. 7a shows a view from below of the stylus unit 16 of the operating unit 1 '.
  • FIG. 7b shows a view from above onto the stylus unit 16 of the operating unit 1 ', with the bevelled elevations 21 at the ends of the four extensions 20.
  • FIG. 8 schematically shows the operating unit 1 'according to FIG. 4 in its six different switching positions, wherein a view from below is shown and the stylus panel 17 has been omitted for the sake of clarity.
  • FIG. 8a shows a shift position in which an adjustment of the seat is caused upward
  • FIG. 8b a shift position for an adjustment downward
  • FIG. 8c a shift position for an adjustment to the front
  • FIG. 8d a shift position for an adjustment to the rear.
  • FIG. 8e shows a switch position for an inclination of the backrest of the seat towards the front
  • FIG. 8f a switch position for a backward inclination of the backrest.
  • the operator moves the circuit board 15 by means of a handle attached to the adjusting knob 18, not shown, from its rest position or neutral position in the direction of arrow 30 and thus causes a relative displacement of the circuit board 15 and the button unit 16 to each other.
  • the switching sheets 23 serving as a kind of switching gate at the two corners of the circuit board 15 located at the bottom in FIG. 8a thus come into contact with the bevelled elevations 21 of the two projections 20 of the key unit 16 located at the bottom in FIG. 8a and slide over them.
  • the bends 23 are each also bevelled, at least on their inner sides, as well as the projections 21 at an angle of about 45 degrees. This ensures that switching sheets 23 and elevations 21 interact optimally and implement a horizontal movement of a switching arc 23 and an elevation 21 one to one into a vertical movement of the elevation 21.
  • the two lower arcs 23 slide over the two lower elevations 21 when switching according to FIG. 8a.
  • the largely rigid circuit board 15 thus presses the flexible stylus unit 16 downwards in the region of the two lower elevations 21, so that the two below arranged push-button 22 of the button 17 are actuated.
  • This combination of two actuated keyswitches 22 is evaluated by a downstream electronics, not shown, and associated with a corresponding command of the operator, namely, to adjust the seat upwards.
  • This second embodiment of the control unit 1 has the advantage that it is mechanically very simple and composed of a few elements, so that it is inexpensive to provide and also very easy due to their low material requirements.

Abstract

Ein elektrischer Schalter, insbesondere Sitzverstellschalter, umfasst ein Betätigungselement (7) und vier Signalaufnehmer (6), wobei der Schalter insgesamt sechs Schaltstellungen aufweist, wobei jede der Schaltstellungen durch die Betätigung einer Kombination aus zwei Signal auf nehmern definiert ist.

Description

Beschreibung
ELEKTRISCHER SCHALTER MIT SECHS SCHATERSTELLUNGEN UND FAHRZEUGSITZ MIT EINEM SOLCHEN SCHALTER
Die Erfindung betrifft eine Bedieneinheit zur elektrischen Verstellung eines beweglichen Elements eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Fahrzeugsitzes. Sie betrifft weiter ei- nen Fahrzeugsitz mit einer solchen Bedieneinheit.
Bewegliche Elemente in Kraftfahrzeugen wie beispielsweise Sitze, aber auch Rück- und Seitenspiegel und Lenkrad sind oftmals mit elektrischen Verstelleinrichtungen versehen, die eine optimale Anpassung an die Größe und Gestalt des Fahrers bzw. Passagiers erlauben. Dabei veranlasst der Bediener über ein Tastenfeld oder eine Reihe von Verstellknöpfen die von ihm gewünschten Anpassungen.
Aus der DE 851 60 69 Ul ist eine Bedieneinheit zum Verstellen von Fahrzeugsitzen bekannt, die zwar intuitiv bedient werden kann, weil die Bedieneinheit selbst in ihrer Gestalt dem Fahrzeugsitz nachgebildet ist, die jedoch verhältnismäßig aufwendig ausgebildet ist und viel Platz beansprucht.
Die DE 10 2006 001 926 Al offenbart eine Bedieneinheit für einen Fahrzeugsitz, die diesem Nachteil abhelfen soll, indem eine große Anzahl von Verstellmöglichkeiten durch eine geringe Anzahl von Bedienelementen verwirklicht wird. Dazu weist die Bedieneinheit die Möglichkeit auf, zwischen verschiedenen Menüebenen hin- und herzuschalten.
Nachteilig ist dabei jedoch die wenig intuitive Bedienweise, die zunächst erlernt werden muss. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bedieneinheit zur elektrischen Verstellung eines beweglichen Elements eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, die gleichzeitig einfach be- dienbar und einfach aufgebaut ist und einen geringen Bauraumbedarf hat.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit dem Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltun- gen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Bedieneinheit zur elektrischen Verstellung eines beweglichen Elements eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt, wobei das be- wegliche Element drei Freiheitsgrade der Bewegung aufweist und die Bedieneinheit vier Signalaufnehmer und neben einer Ruhestellung oder neutralen Stellung insgesamt sechs Schaltstellungen aufweist. Jede der Schaltstellungen ist durch die Betätigung einer Kombination aus zwei Signalaufnehmern defi- niert.
Gemäß einem der Erfindung zugrundeliegenden Gedanken sind zur Betätigung eines beweglichen Elements, beispielsweise eines Fahrzeugsitzes, mit drei Freiheitsgraden sechs Schaltstellun- gen zu verwirklichen. Beispielsweise müssen bei einer möglichen Bewegung in x-, y- und z-Richtung Befehle für Bewegungen in x-, -x-, y-, -y-, z- und -z-Richtung gegeben werden können. Dazu sind aus dem Stand der Technik Lösungen mit beispielsweise sechs Tastschaltern oder drei Wechselschaltern bekannt. Der Materialaufwand für die Bedieneinheit kann jedoch durch die Erkenntnis verringert werden, dass auch eine Verwendung von nur vier Tastschaltern ausreicht, um sechs verschiedene Schaltstellungen zu verwirklichen, wenn nämlich jede Schaltstellung nicht durch die Betätigung eines der Tastschalter, sondern durch die Betätigung einer Kombination von zwei Tastschaltern definiert wird. Denn es lassen sich sechs verschiedene derartige Zweierkombinationen aus vier Tastschaltern finden. Diese Überlegungen gelten nicht nur, wenn Tastschalter als Signalaufnehmer verwendet werden, sondern auch für die Verwendung anderer Signalaufnehmer, die jeweils einen betätigten und einen unbetätigten Zustand aufweisen .
In einer Ausführungsform sind die vier Signalaufnehmer im Wesentlichen in einer Ebene an den vier Ecken eines Quadrats angeordnet, wobei als zweiter Signalaufnehmer der im Uhrzeigersinn nach dem ersten Signalaufnehmer, als dritter Signalaufnehmer der im Uhrzeigersinn nach dem zweiten Signalaufneh- mer und als vierter Signalaufnehmer der im Uhrzeigersinn nach dem dritten Signalaufnehmer angeordnete Signalaufnehmer bezeichnet wird.
In einer Ausführungsform ist dabei die erste Schaltstellung der Bedieneinheit durch die gleichzeitige Betätigung des ersten und des zweiten Signalaufnehmers definiert. Die zweite Schaltstellung ist durch die gleichzeitige Betätigung des zweiten und des dritten Signalaufnehmers definiert. Die dritte Schaltstellung ist durch die gleichzeitige Betätigung des dritten und des vierten Signalaufnehmers definiert. Die vierte Schaltstellung ist durch die gleichzeitige Betätigung des vierten und des ersten Signalaufnehmers definiert. Die fünfte Schaltstellung ist durch die gleichzeitige Betätigung des ersten und des dritten Signalaufnehmers definiert. Die sechs- te Schaltstellung ist durch die gleichzeitige Betätigung des zweiten und des vierten Signalaufnehmers definiert.
In einer Ausführungsform umfasst die Bedieneinheit weiterhin ein Betätigungselement zur Betätigung von jeweils zwei Sig- nalaufnehmern, das beispielsweise als Verstellknopf mit vier Betätigungsarmen oder Fortsätzen ausgebildet ist, wobei der Verstellknopf sechs Schaltstellungen aufweist, die den sechs Schaltstellungen der Bedieneinheit entsprechen. Mit anderen Worten: in jeder der sechs Schaltstellungen betätigen jeweils zwei Betätigungsarme eine andere Kombination von zwei Signalaufnehmern .
Dabei müssen die Betätigungsarme oder Fortsätze nicht starr miteinander verbunden sein. Es sind beispielsweise Ausführungsformen denkbar, bei denen die Betätigungsarme kreuzförmig angeordnet sind, wobei jedoch das Kreuz nicht einstückig ausgebildet ist, sondern zwei miteinander gekreuzte „Balken" aufweist, die teilweise unabhängig voneinander bewegt werden können.
In einer Ausführungsform ist der Verstellknopf durch Translation und/oder Rotation von einer Schaltstellung in eine andere überführbar. Beispielsweise können zwei Translationen und eine Rotation als Verstellmöglichkeiten vorgesehen sein.
In einer Ausführungsform stellen die drei Freiheitsgrade der Bewegung des beweglichen Elements drei Translationsfrei- heitsgrade dar. In einer alternativen Ausführungsform glie- dern sich die drei Freiheitsgrade der Bewegung des beweglichen Elements in zwei Translationsfreiheitsgrade und einen Rotationsfreiheitsgrad.
Letzteres ist beispielsweise typischerweise bei einem Fahr- zeugsitz der Fall, der in seiner Höhe über dem Boden der Fahrerkabine, in seinem Abstand vom Lenkrad oder Armaturenbrett und zudem in der Neigung seiner Rückenlehne verstellt werden soll. Dann stellen die drei Freiheitsgrade der Bewegung die Bewegung des Sitzes nach oben oder unten und nach vorne oder hinten sowie die Rotation der Rückenlehne dar.
Alternativ können jedoch die drei Freiheitsgrade der Bewegung auch die Bewegung des Sitzes oder eines anderen Elementes wie beispielsweise eines Spiegels oder eines Einzelelements an einem Sitz nach oben oder unten, nach rechts oder links und nach vorne oder hinten darstellen.
Die erfindungsgemäße Bedieneinheit eignet sich somit beispielsweise zur Verwendung mit einem Fahrzeugsitz.
Sie weist den Vorteil auf, dass der volle Funktionsumfang mit einer reduzierten Zahl von Teilen und somit mit besonders ge- ringem technischen Aufwand erzielt werden kann. Die erfindungsgemäße Bedieneinheit vereinigt alle Schaltmöglichkeiten in einer einzigen Einheit und ist deshalb besonders kostengünstig herstellbar, leicht und benötigt wenig Bauraum. Außerdem weist sie weniger Verschleißteile auf als herkömmliche Bedieneinheiten und verursacht somit weniger Wartungsaufwand. Zudem ist sie sehr intuitiv bedienbar und kann in ihrer Geometrie leicht neuen Vorgaben angepasst werden, beispielsweise, um besondere Anforderungen an die Haptik zu erfüllen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.
Figur 1 zeigt schematisch eine Bedieneinheit gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Figur 2 zeigt schematisch eine Explosionsansicht der Bedieneinheit gemäß Figur 1; Figur 3 zeigt schematisch die Bedieneinheit gemäß Figur 1 in ihren sechs verschiedenen Schaltstellungen;
Figur 4 zeigt schematisch eine Bedieneinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Figur 5 zeigt schematisch eine Explosionsansicht der Bedieneinheit gemäß Figur 4;
Figur 6 zeigt schematisch Ansichten einer Schaltplatte der Bedieneinheit gemäß Figur 4;
Figur 7 zeigt schematisch Ansichten einer Tastereinheit der
Bedieneinheit gemäß Figur 4 und
Figur 8 zeigt schematisch die Bedieneinheit gemäß Figur 4 in ihren sechs verschiedenen Schaltstellungen.
Gleiche Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugs- zeichen versehen und nicht extra erläutert.
Figur 1 zeigt schematisch eine Bedieneinheit 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
Die Bedieneinheit 1 ist in dieser Ausführungsform zur elektrischen Verstellung eines Fahrzeugsitzes vorgesehen und in die Fahrerkabine integriert. Sie kann einen nicht dargestellten Griff aufweisen, mittels dessen der Fahrer oder ein anderer Passagier auf die Bedieneinheit 1 zugreifen kann.
In dieser Ausführungsform dient die Bedieneinheit 1 zur Verstellung des Sitzes in der Höhe und in seinem Abstand vom Lenkrad oder Armaturenbrett sowie zur Verstellung der Neigung der Rückenlehne. Figur 2 zeigt schematisch eine Explosionsansicht der Bedieneinheit 1 gemäß Figur 1, in der die einzelnen Komponenten der Bedieneinheit 1 erkennbar sind.
Die Bedieneinheit 1 weist in dieser Ausführungsform übereinander angeordnet eine Schaltklaue 2, einen flexibel montierten Balken 3, eine in sich flexibel ausgebildete Rampenplatte 4 und ein Tasterfeld 5 auf.
Die Schaltklaue 2 gliedert sich in einen Verstellknopf 7, an dem beispielsweise ein nicht dargestellter Griff für den Bediener angebracht sein kann, und in zwei einander gegenüberliegende Fortsätze 8.
Der Balken 3 weist eine zentrale Lagerung 10 auf, an der er mit dem Verstellknopf 7 der Schaltklaue 2 verbunden ist, sowie ebenfalls zwei einander gegenüberliegende Fortsätze 9, die in einer Ruhestellung oder neutralen Stellung der Bedien- einheit 1 mit den Fortsätzen 8 der Schaltklaue 2 ein rechtwinkliges Kreuz ausbilden.
Die Rampenplatte 4 weist vier an den Ecken eines Quadrats angeordnete Plateaus 12 auf, die untereinander durch Abschnitte mit Rampen 11 verbunden sind.
Das Tasterfeld 5 umfasst vier an den Ecken eines Quadrats angeordnete Tastschalter 6, die in einer Ruhestellung oder neutralen Stellung der Bedieneinheit 1 der Unterseite 13 der Rampenplatte 4 zugekehrt unter den vier Plateaus 12 liegen.
Somit zeigt Figur 1 die Ruhestellung oder neutrale Stellung der Bedieneinheit 1, die durch die Betätigung keines der Tastschalter 6 gekennzeichnet ist und in die die Bedienein- heit 1 auch nach einer Betätigung durch einen Bediener zurückkehrt .
Figur 3 zeigt schematisch die Bedieneinheit 1 gemäß Figur 1 in ihren sechs verschiedenen Schaltstellungen. Dabei zeigt Figur 3a eine Schaltstellung, in der eine Verstellung des Sitzes nach vorne veranlasst wird, Figur 3b eine Schaltstellung für eine Verstellung nach hinten, Figur 3c eine Schaltstellung für eine Verstellung nach oben und Figur 3d eine Schaltstellung für eine Verstellung nach unten. Figur 3e zeigt eine Schaltstellung für eine Neigung der Rückenlehne des Sitzes nach vorne und Figur 3f eine Schaltstellung für eine Neigung der Rückenlehne nach hinten.
Im folgenden wird die Funktionsweise der Bedieneinheit 1 am Beispiel von Figur 3a erläutert:
Um den Sitz weiter nach vorne zu bewegen, bewegt der Bediener die Schaltklaue 2 aus ihrer Ruhestellung oder neutralen Stel- lung in Richtung des Pfeils 27. Die Schaltklaue 2 veranlasst dabei auch eine Bewegung des Balkens 3, in den sie eingreift, in Richtung des Pfeils 27. Der Balken 3 gleitet dabei auf der Oberseite 14 der Rampenplatte 4 von dem tiefsten Punkt 28 der Rampenplatte 4, in dem er in der Ruhestellung oder neutralen Stellung der Bedieneinheit 1 liegt, eine der Rampen 11 entlang und übt somit einen Druck auf diese Rampe 11 auf, die ein Verkippen oder Verformen der etwas flexibel ausgebildeten Rampenplatte 4 bewirkt. Hierdurch werden zwei der vier Tastschalter 6 betätigt, und zwar in dem in Figur 3a gezeigten Beispiel die beiden links oben und links unten dargestellten Tastschalter 6.
Für eine Verstellung der Neigung der Rückenlehne des Sitzes dreht der Bediener die Schaltklaue 2 um ihre Symmetrieachse. Dabei dreht sich allerdings nur die Schaltklaue 2, während der Balken 3 in seiner Ruhestellung verharrt, so dass je nach Drehrichtung jeweils zwei einander diagonal gegenüberliegende Tastschalter 6 betätigt werden.
In jeder der sechs in Figur 3 gezeigten Schaltstellungen der Bedieneinheit 1 wird eine andere Kombination von zwei der vier Tastschaltern 6 betätigt. Somit ist eine eindeutige Zuordnung eine betätigten Tastschalterkombination zu einer der sechs Schaltstellungen möglich, die von einer nicht dargestellten, nachgeschalteten Elektronik ausgewertet werden.
Die Tastschalter 6 sowie die Rampenplatte 4 sind in der gezeigten Ausführungsform auf einer nicht dargestellten Leiter- platte fixiert, wobei die Rampenplatte 4 derart fixiert ist, dass sie mechanische Toleranzen ausgleichen kann. Sie stellt sicher, dass die Tastschalter 6 lediglich axial betätigt werden, also in einer Richtung senkrecht zu der Leiterplatte, auf der sie fixiert wird. Somit ist eine optimale Be- lastung der Tastschalter 6 und damit ein geringer Verschleiß sichergestellt .
Figur 4 zeigt schematisch eine Bedieneinheit 1' gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Die Bedieneinheit 1' ist auch in dieser Ausführungsform zur elektrischen Verstellung eines Fahrzeugsitzes vorgesehen und in die Fahrerkabine integriert .
Wie in der Explosionsdarstellung in Figur 5 erkennbar ist, gliedert sich die Bedieneinheit 1' in eine im wesentlichen quadratisch ausgebildete Schaltplatte 15, eine Tastereinheit 16 und ein Tasterfeld 17. Dabei weist die Schaltplatte 15 auf ihrer Oberseite 19 einen Verstellknopf 18 auf, an dem beispielsweise ein nicht dargestellter Griff für den Bediener angebracht sein kann, sowie auf ihrer Unterseite 24 jeweils an ihren Ecken Schaltbögen 23, die als Verdickungen der Schaltplatte 15 ausgebildet sind.
Die Tastereinheit 16, die mit ihrer Oberseite 25 der Unterseite 24 der Schaltplatte 15 zugekehrt ist, ist in sich fle- xibel ausgebildet und weist vier Fortsätze 20 auf, die derart zueinander angeordnet sind, dass sie ein senkrechtes Kreuz bilden. An jedem der vier Fortsätze ist auf der Oberseite 25 der Tastereinheit 16 eine angeschrägte Erhebung 21 angeordnet. Auf der Unterseite 26 der Tastereinheit 16 ist eine An- zahl von Stiften 29 angeordnet, mit denen sich die Tastereinheit 16 auf einer nicht dargestellten Leiterplatte abstützt.
Das Tasterfeld 17 der Bedieneinheit 1' umfasst vier an den Ecken eines Quadrats angeordnete Tastschalter 22, die in ei- ner Ruhestellung oder neutralen Stellung der Bedieneinheit 1' der Unterseite 26 der Tastereinheit 16 zugekehrt unter den vier angeschrägten Erhebungen 21 liegen. Dabei ist die Ruhestellung oder neutrale Stellung der Bedieneinheit 1' derjenigen der Bedieneinheit 1 gemäß der ersten Ausführungsform ent- sprechend ausgebildet. Auch bei der zweiten Ausführungsform wird diese Stellung nach einem Schaltvorgang wieder selbsttätig eingenommen.
Figur 6a zeigt eine Sicht von unten auf die Schaltplatte 15 der Bedieneinheit 1' . In dieser Ansicht sind die Schaltbögen 23, die an den Ecken auf der Unterseite 24 der Schaltplatte 15 angeordnet sind, besonders gut erkennbar. Die Schaltbögen 23 weisen jeweils auf der Bogeninnenseite Anschrägungen auf, die mit den Anschrägungen der Erhebungen 21 auf der Tastereinheit 16 zusammenwirken.
Figur 6b zeigt eine Sicht von oben auf die Schaltplatte 15 der Bedieneinheit 1', wobei erkennbar ist, dass auf der Oberseite 19 der Schaltplatte 15 zentral der Verstellknopf 18 angeordnet ist.
Figur 7a zeigt eine Sicht von unten auf die Tastereinheit 16 der Bedieneinheit 1' .
Figur 7b zeigt eine Sicht von oben auf die Tastereinheit 16 der Bedieneinheit 1', mit den angeschrägten Erhebungen 21 an den Enden der vier Fortsätze 20.
Figur 8 zeigt schematisch die Bedieneinheit 1' gemäß Figur 4 in ihren sechs verschiedenen Schaltstellungen, wobei eine Ansicht von unten gezeigt und das Tasterfeld 17 der Übersichtlichkeit halber weggelassen ist. ist. Dabei zeigt Figur 8a eine Schaltstellung, in der eine Verstellung des Sitzes nach oben veranlasst wird, Figur 8b eine Schaltstellung für eine Verstellung nach unten, Figur 8c eine Schaltstellung für eine Verstellung nach vorne und Figur 8d eine Schaltstellung für eine Verstellung nach hinten. Figur 8e zeigt eine Schaltstel- lung für eine Neigung der Rückenlehne des Sitzes nach vorne und Figur 8f eine Schaltstellung für eine Neigung der Rückenlehne nach hinten.
Im folgenden wird die Funktionsweise der Bedieneinheit 1 am Beispiel von Figur 8a erläutert:
Um den Sitz weiter nach oben zu bewegen, bewegt der Bediener die Schaltplatte 15 mittels eines am Verstellknopf 18 befestigten, nicht gezeigten Griffs aus ihrer Ruhestellung oder neutralen Stellung in Richtung des Pfeils 30 und bewirkt damit eine Relativverschiebung von Schaltplatte 15 und Tastereinheit 16 zueinander. Die als eine Art Schaltkulisse dienenden Schaltbögen 23 an den beiden in Figur 8a unten liegen- den Ecken der Schaltplatte 15 gelangen so in Kontakt mit den angeschrägten Erhebungen 21 der beiden in Figur 8a unten liegenden Fortsätze 20 der Tastereinheit 16 und schieben sich über diese.
In der gezeigten Ausführungsform sind die Schaltbögen 23 jeweils zumindest an ihren Innenseiten ebenfalls angeschrägt, und zwar wie auch die Erhebungen 21 in einem Winkel von etwa 45 Grad. Damit ist sichergestellt, dass Schaltbögen 23 und Erhebungen 21 optimal zusammenwirken und eine horizontale Be- wegung eines Schaltbogens 23 und einer Erhebung 21 eins zu eins in eine vertikale Bewegung der Erhebung 21 umsetzen.
Wie bereits oben erwähnt, schieben sich beim Schalten gemäß Figur 8a die beiden unteren Schaltbögen 23 über die beiden unteren Erhebungen 21. Die weitgehend starre Schaltplatte 15 drückt dadurch die flexible Tastereinheit 16 im Bereich der beiden unteren Erhebungen 21 nach unten, so dass die beiden darunter angeordneten Tastschalter 22 des Tasterfelds 17 betätigt werden. Diese Kombination von zwei betätigten Tast- Schaltern 22 wird von einer nicht dargestellten, nachgeschalteten Elektronik ausgewertet und einem entsprechenden Befehl des Bedieners zugeordnet, nämlich, den Sitz nach oben zu verstellen .
Wie bei der ersten Ausführungsform werden andere Kombinationen von zwei nebeneinander liegenden Tastschaltern 22 durch Verschieben der Schaltplatte 15 in die in den Foguren 8b, 8c und 8d gezeigten Richtungen betätigt, wodurch eine Verstel- lung des Sitzes nach unten, nach vorne bzw. nach hinten bewirkt wird.
Für eine Verstellung der Neigung der Rückenlehne des Sitzes dreht der Bediener die Schaltplatte 15 um ihre Symmetrieachse, wie in den Figuren 8e und 8f gezeigt. Auf diese Weise werden je nach Drehrichtung jeweils zwei einander diagonal gegenüberliegende Erhebungen 21 der flexiblen Tastereinheit 16 nach unten gedrückt, wodurch sie die entsprechenden einan- der diagonal gegenüberliegenden Tastschalter 22 betätigen.
In jeder der sechs in Figur 8 gezeigten Schaltstellungen der Bedieneinheit 1' wird eine andere Kombination von zwei der vier Tastschaltern 22 betätigt. Somit ist eine eindeutige Zu- Ordnung eine betätigten Tastschalterkombination zu einer der sechs Schaltstellungen möglich, die von einer nicht dargestellten, nachgeschalteten Elektronik ausgewertet werden.
Diese zweite Ausführungsform der Bedieneinheit 1' hat den Vorteil, dass sie mechanisch ganz besonders einfach und aus wenigen Elementen aufgebaut ist, so dass sie auch aufgrund ihres geringen Materialbedarfs kostengünstig bereitstellbar und zudem sehr leicht ist.
Bezugs zeichenliste
1, 1' Bedieneinheit
2 Schaltklaue
3 Balken
4 Rampenplatte
5 Tasterfeld
6 Tastschalter
7 Verstellknopf
8 Fortsatz
9 Fortsatz
10 zentrale Lagerung
11 Schaltrampe
12 Plateau
13 Unterseite der Rampenplatte
14 Oberseite der Rampenplatte
15 Schaltplatte
16 Tastereinheit
17 Tasterfeld
18 Verstellknopf
19 Oberseite der Schaltplatte
20 Fortsatz
21 angeschrägte Erhebung
22 Tastschalter
23 Schaltbogen
24 Unterseite der Schaltplatte
25 Oberseite der Tastereinheit
26 Unterseite der Tastereinheit
27 Pfeil
28 tiefster Punkt
29 Stifte
30 Pfeil

Claims

Patentansprüche
1. Bedieneinheit (1, 1') zur elektrischen Verstellung eines beweglichen Elements eines Kraftfahrzeugs, wobei - das bewegliche Element drei Freiheitsgrade der Bewegung aufweist; die Bedieneinheit (1, 1') vier Signalaufnehmer und insgesamt sechs Schaltstellungen aufweist, wobei jede der Schaltstellungen durch die Betätigung einer Kombination aus zwei Signalaufnehmern definiert ist.
2. Bedieneinheit (1, 1') nach Anspruch 1, wobei die vier Signalaufnehmer im Wesentlichen in einer Ebene an den vier Ecken eines Quadrats angeordnet sind, wobei als zweiter Signalaufnehmer der im Uhrzeigersinn nach dem ersten Signalaufnehmer, als dritter Signalaufnehmer der im Uhrzeigersinn nach dem zweiten Signalaufnehmer und als vierter Signalaufnehmer der im Uhrzeigersinn nach dem dritten Signalaufnehmer angeordnete Signalaufnehmer bezeichnet wird.
3. Bedieneinheit (1, 1') nach Anspruch 2, wobei die erste Schaltstellung der Bedieneinheit (1, 1') durch die gleichzeitige Betätigung des ersten und des zweiten Signalaufnehmers, die zweite Schaltstellung durch die gleichzeitige Betätigung des zweiten und des dritten Signalaufnehmers, die dritte Schaltstellung durch die gleichzeitige Betätigung des dritten und des vierten Signalaufnehmers, - die vierte Schaltstellung durch die gleichzeitige Betätigung des vierten und des ersten Signalaufnehmers, die fünfte Schaltstellung durch die gleichzeitige Betätigung des ersten und des dritten Signalaufnehmers und die sechste Schaltstellung durch die gleichzeitige Betätigung des zweiten und des vierten Signalaufnehmers definiert ist.
4. Bedieneinheit (1, 1') nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Bedieneinheit (1, 1') weiterhin ein Betätigungselement zur Betätigung von jeweils zwei Signalaufnehmern aufweist .
5. Bedieneinheit (1, 1') nach Anspruch 4, wobei das Betätigungselement als Verstellknopf (7, 18) mit vier Fortsätzen (8, 9, 20) ausgebildet ist, wobei der Verstellknopf (7, 18) sechs Schaltstellungen aufweist, die den sechs Schaltstellungen der Bedieneinheit (1, 1') entsprechen,
6. Bedieneinheit (1, 1') nach Anspruch 5, wobei der Verstellknopf (7, 18) durch Translation und/oder Rotation von einer Schaltstellung in eine andere überführbar ist .
7. Bedieneinheit (1, 1') nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die drei Freiheitsgrade der Bewegung des beweglichen Elements drei Translationsfreiheitsgrade darstellen.
8. Bedieneinheit (1, 1') nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die drei Freiheitsgrade der Bewegung des beweglichen Elements sich in zwei Translationsfreiheitsgrade und einen Rotationsfreiheitsgrad gliedern.
9. Bedieneinheit (1, 1') nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Signalaufnehmer als Tastschalter (6, 22) ausgebildet sind.
10. Bedieneinheit (1, 1') nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das bewegliche Element als Sitz für einen Passagier ausgebildet ist.
11. Bedieneinheit (1, 1') nach Anspruch 10, wobei die drei Freiheitsgrade der Bewegung die Bewegung des Sitzes nach oben oder unten, nach rechts oder links und nach vorne oder hinten darstellen.
12. Bedieneinheit (1, 1') nach Anspruch 10, wobei die drei Freiheitsgrade der Bewegung die Bewegung des Sitzes nach oben oder unten und nach vorne oder hinten sowie die Rotation der Rückenlehne darstellen.
13. Fahrzeugsitz mit zumindest einer Bedieneinheit (1, 1') nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
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