(19) |
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(11) |
EP 2 122 434 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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20.06.2012 Patentblatt 2012/25 |
(22) |
Anmeldetag: 17.03.2008 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2008/002114 |
(87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2008/113543 (25.09.2008 Gazette 2008/39) |
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(54) |
BEDIENELEMENT FÜR EIN KRAFTFAHRZEUG
CONTROL ELEMENT FOR A MOTOR VEHICLE
ÉLÉMENT DE COMMANDE DESTINÉ UN VÉHICULE
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL
PT RO SE SI SK TR |
(30) |
Priorität: |
17.03.2007 DE 102007012863
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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25.11.2009 Patentblatt 2009/48 |
(73) |
Patentinhaber: Preh GmbH |
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97616 Bad Neustadt a. d. Saale (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- ECKERT, Gerold
97616 Bad Neustadt (DE)
- KIRCHNER, Thilo
97705 Burkardroth (DE)
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(74) |
Vertreter: Bauer Vorberg Kayser
Patentanwälte |
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Goltsteinstrasse 87 50968 Köln 50968 Köln (DE) |
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Entgegenhaltungen: :
EP-A- 1 524 680 WO-A-02/089047 JP-A- 58 211 235
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WO-A-98/43144 DE-U1- 20 306 489
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Bedienelement für ein Kraftfahrzeug mit einem Bedienknopf,
der zumindest drehbar und drückbar im Bedienelement gehalten ist, wobei jeder Bewegung
eine Schalt- und/oder Regelfunktion zugeordnet ist.
[0002] In Bereichen, in denen eine große Anzahl von Bedienmöglichkeiten und/oder Auswahlmöglichkeiten
und/oder Auswahlmenüs zur Verfügung stehen, ist es allgemein üblich, dass Bedienelemente
eingesetzt werden, die eine Vielzahl von Schalt- und/oder Regelfunktionen in nur einem
Bedienelement ermöglichen. Solche zentralen Bedieneinheiten oder Multifunktionseingabeelemente
werden häufig in Kraftfahrzeugen eingesetzt. Hierbei ist es dann möglich, eine Auswahl
aus einem Menü zu treffen und gleichzeitig mittels der unterschiedlichen Bedienfunktionen
eine selektive Auswahl auszuwählen und zu bestätigen. Hierzu sind diese Bedienelemente
mittels einer Dreh-, Drück- und Kippfunktion versehen, wobei jede einzelne Funktion
eine Schalt- und/oder Regelfunktion einleitet oder auswählt. Bekannt sind insbesondere
solche Bedienelemente, bei denen ein dreh- und drückbarer Bedienknopf vorhanden ist,
und der zusätzlichen einen in der Mittelachse des Bedienelementes liegenden Joystick-artigen
Eingabeknopf aufweist. Hierbei kann der integrierte Joystick-artige Eingabeknopf in
beliebige Richtungen bewegt und diese beliebige Richtung zumeist mittels einer opto-elektrischen
Auswertung erfasst und ausgewertet werden. Derartige Bedienelemente sind bekannt und
werden zumeist in Mittelarmlehnen oder Mittelkonsolen von Kraftfahrzeugen in Kombination
mit Anzeigen, Bildschirmen und/oder Displays eingesetzt. Das Dokument
EP 1 524 680 offenbart ein solches bedienelement.
[0003] Ein Nachteil derartiger mit Joystick-artigen Eingabeelementen versehenen Bedienelemente
ist der, dass die Bedienbarkeit der Joystick-artigen Eingabeelemente aufgrund ihres
Einbaus in den Drehknopf eingeschränkt ist, so dass eine Betätigung für den Bediener
haptisch nur sehr schwer zu erfassen ist. Darüber hinaus sind die integrierten Joystick-artigen
Eingabeelemente an höchste konstruktive Ausführungen der Bauteile gebunden, da die
Kippbewegungen stets nur über sehr kleine Winkel erfolgen. Dies wirkt sich wiederum
nachteilig auf die Herstellungskosten aus.
[0004] Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst,
dass das Bedienelement neben der Funktion drehbar und drückbar zusätzlich schiebbar
ist, wobei die Schiebebewegung in einer zum Bedienknopf horizontalen Ebene erfolgt.
Durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Bedienelementes ist nun die Möglichkeit geschaffen,
einen Bedienknopf mit einer weiteren Eingabefunktion auszustatten, ohne dass einerseits
die Bewegung des Eingabemittels unzureichend eingeschränkt ist und andererseits dem
Bediener die Möglichkeit eröffnet wird, eine haptisch leicht zu erkennende Bewegung
zur Verfügung gestellt wird.
[0005] In der erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das Bedienelement mit einem rotationssymmetrischen
Bedienknopf ausgestattet, der um seine Mittelachse, die gleichzeitig die Drehachse
ist, drehbar und drückbar ist. Darüber hinaus weist ein erfindungsgemäß aufgebauter
Bedienknopf eine integrierte horizontale Lagerung auf, so dass der Bedienknopf in
beliebige Richtungen in dieser horizontalen Ebene schiebbar ist. Die horizontale Ebene
wird hierbei derart definiert, dass es sich um eine zur Mittelachse senkrechte Ebene
handelt, die im Wesentlichen horizontal zum Bedienknopf angeordnet ist. In den meisten
Fällen, in denen ein derartiges Bedienelement in einem Kraftfahrzeug und in der Mittelkonsole
des Kraftfahrzeuges angeordnet ist, entspricht diese horizontale Ebene einer horizontalen
Ebene durch das Kraftfahrzeug in Bezug auf den Untergrund des Kraftfahrzeuges.
[0006] In der erfindungsgemäßen Ausführungsform der Erfindung wird die horizontale Schiebebewegung
im Bedienelement in eine Kippbewegung umgewandelt. Hierbei heißt die Umwandlung der
Schiebebewegung in die Kippbewegung dies, dass mechanische Mittel zur Verfügung stehen,
die einerseits im Bedienknopf eine horizontale Bewegung ausführen, die dann im inneren
des Bedienelementes, zumeist im inneren eines Gehäuses des Bedienelementes mittels
der mechanischen Mittel in eine Kippbewegung umgewandelt wird. Üblicherweise besitzt
der Bedienknopf ein Gehäuse, in dem einerseits die mechanischen Mittel gelagert, fixiert
oder beweglich gegeneinander angeordnet sind, so dass eine magnetische, optische,
opto-elektronische, opto-elektrische oder mechanische Erfassung der Bewegung des Bedienknopfes
in ein elektrisches Schalt- und/oder Regelsignal umgewandelt wird. Die entsprechenden
Mittel sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt und werden hier nicht näher
erläutert (hier wäre der Hinweis auf eine bekannte Patentschrift hilfreich). Zur Übertragung
von Bewegungen sind Kardangelenke bekannt. Kardangelenke ermöglichen es, Bewegungen
oder vielmehr Kräfte oder noch präziser Drehmomente umzulenken. Die Erfindung macht
sich das Prinzip des Kardans zunutze und setzt ein Kardanelement zur Umwandlung der
Schiebebewegung in eine Kippbewegung ein.
[0007] Das Kardangelenk ist im Bedienknopf in einer oberen Lagerachse und im Gehäuse in
einer unteren Lagerachse in jeweils einer Kardanhalbschale gelagert und in jeder Lagerschale
mit jeweils einem Mitnahmezapfen fixiert. Hierbei wird das mechanische Mittel zur
Übertragung der Schiebebewegung in eine Kippbewegung als Kardangelenk allgemein bezeichnet.
Der Bedienknopf ist in einer horizontalen Ebene fest gelagert, so dass die erfindungsgemäße
Schiebebewegung in beliebige Richtungen in dieser horizontalen Ebene ausführbar ist.
Anzumerken bleibt hier, dass es erfindungsgemäß beschrieben ist, dass der Bedienknopf
in beliebige Richtungen verschiebbar ist. Dies impliziert aber gleichzeitig, dass
es natürlich für den Fachmann möglich ist, durch einzubringende Führungen die Bewegungen
einzuschränken, so dass der Drehknopf lediglich in zum Beispiel zwei Richtungen verschiebbar
ist. Durch eine Schiebebewegung des Drehknopfes wird das Kardangelenk in horizontale
Richtung verschoben. Diese Schiebebewegung bewirkt, dass das Kardangelenk über den
Mitnahmezapfen aus seiner Mittelachse heraus verschoben wird. Grundsätzlich wird hierbei
davon ausgegangen, dass es sich um einen symmetrischen Drehknopf handelt und dass
das Kardangelenk in der Mittelachse des Drehknopfes angeordnet ist. Die horizontale
Verschiebung des Mitnahmezapfens in der oberen Lagerachse bewirkt, dass die untere
Hälfte des Kardangelenks in der unteren Kardanhalbschale im Gehäuse des Bedienelementes
gekippt wird. An das Kardangelenk ist zum Beispiel ein bekanntes optoelektrisches
Auswerteverfahren für die Kippbewegung angeordnet, so dass eine Auswertung der Schiebebewegung
als Kippbewegung erfassbar ist.
[0008] Die obere Lagerschale ist im oberen Drehknopf-Schiebeteil eingebracht. Die Erfassung
der Schiebebewegung wird hierdurch erleichtert, da der Weg der Verschiebung der oberen
Lagerschale dem Weg der Verschiebung des Bedienknopfes des Bedienelementes entspricht.
[0009] Das Kardangelenk wird bevorzugt aus Kunststoff hergestellt. Je nach konstruktiver
Gegebenheit ist das Kardangelenk einstückig oder mehrteilig ausgeführt. In die Enden
des Kardangelenks sind in die obere Lagerachse für die obere Kardanhalbschale mittlere
Zapfen eingebracht, die wiederum aus Kunststoff oder aber aus metallischen Werkstoffen
gefertigt sind. Entsprechendes gilt für die untere Lagerachse beziehungsweise die
untere Kardanhalbschale und den entsprechenden Mitnahmezapfen.
[0010] Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigt:
- Figur 1
- Ein erfindungsgemäß ausgestattetes Bedienelement in einem seitlichen Schnitt und
- Figur 2
- einen ebenfalls seitlichen Schnitt durch das erfindungsgemäße Bedienelement in einer
um 90° versetzten Ansicht.
[0011] Die Figur 1 zeigt einen Schnitt durch ein erfindungsgemäß aufgebautes Bedienelement
1 in der Seitendarstellung. Ein Bedienknopf 2, der einen Aluminiumring 3 aufweist,
ist in Richtung des Pfeils P verschiebbar auf dem Bedienelement 1 gehalten. Bei einer
Schiebebewegung des Bedienknopfs 2 in Richtung des Pfeils P wird das zentrale Kardanelement
4 gekippt, wodurch gleichzeitig eine topfartige Blende 5 gekippt wird, die wiederum
zwischen Lichtleitelemente 6 reicht, wobei die Lichtleitelemente 6 zur opto-elektronischen
Auswertung der Kippbewegung dienen. Die Haptik der Kippbewegung wird mittels eines
Rastfedertopfes 7 realisiert, der ringförmig auf die Blende 5 einwirkt, so dass die
Kipprichtungen nicht begrenzt sind. Dies bedeutet aber gleichzeitig, dass auch beliebige
Schieberichtungen auswertbar sind.
[0012] Neben der Schiebebewegung des Bedienknopfes 2, mittels der beliebige Richtungen auswählbar
und ansteuerbar sind, ist der Bedienknopf 2 drehbar um seine Mittelachse M gelagert.
Das Kardanelement 4 dient dabei dazu, die Drehbewegung vom Bedienknopf 2 auf die Auswerteeinrichtung
8 des Bedienelementes 1 zu übertragen. Hierbei besteht die Auswerteeinrichtung 8 aus
der Verlängerung 9, an der ein im Wesentlichen zylinderförmiges Schaltmittel 10 verdrehfest
angebracht ist, das mit elektrischen oder opto-elektronischen Mitteln eine Drehbewegung
des Bedienknopfs 2 auswertet.
[0013] Zusätzlich ist das Bedienelement oder vielmehr der Bedienknopf 2 in Richtung des
Pfeils P drückbar.
[0014] Der Bedienknopf 2 ist über eine im Bedienelement 1 positionsfest gehaltene Kulisse
11 in Richtung des Pfeils P in beliebige Richtungen verschiebbar. Hierbei ist die
Kulisse 11 in einer im Wesentlichen horizontalen und rechtwinklig auf der Mittelachse
M stehenden Ebene angeordnet. Der Bedienknopf 2 bildet somit ein Schiebeelement 2
bestehend aus einer Abdeckung 12, dem Ringelement 3, dem Scheibenelement 13, die Unterlage
14 ist oder kann ein Teil des Scheibenelements 13 sein. Das Schiebeelement 2 ist über
die Kulisse 11 über Kugeln 15 horizontal verschiebbar. Das Kardanelement 4 ist in
einer oberen Lagerachse 16 und einer unteren Lagerachse 17 in jeweils einer Kardanhalbschale
18, 19 gelagert und in jeder Lagerschale 16, 17 mit jeweils einem Mitnahmezapfen 20,
21 fixiert. Hierbei ist der obere Teil des Kardangelenks 4 oder Kardanelements 4 in
der Scheibe 13 sowie der Abdeckung 12 gelagert.
[0015] Wird nun das Schiebeelement 2 in Richtung des Pfeils P bewegt, so bewegt sich die
obere Kardanhalbschale 18 aus der Mittelachse M heraus, so dass das Kardanelement
4 um die untere Kardanhalbschale 19 schwenkt. Diese Kippbewegung wird mittels der
topfartigen Blende 5 ausgewertet.
[0016] Beispielsweise sind in der Kulisse 11 drei um jeweils 120° versetzte Kugelpaare 15
im Bedienknopf 2 angeordnet. Die mit drei Verlängerungen 22 ausgestattete Kulisse
11 wird in die scheibenförmige Aufnahme 13 eingeführt und um einen Winkel verdreht,
so dass die Kugeln 15 in die Öffnungen 23 in der Scheibe 13 einführbar und durch eine
Verdrehung der Kulisse 11 zwischen die Führungsscheibe 13 gelangen. Kulisse 11 und
Scheibe 13 bilden somit das Schiebeelement 2 für das Bedienelement 1, wie in der Figur
2 näher dargestellt. Die Figur 2 zeigt einen um 90° versetzten Schnitt durch das Bedienelement
1 ebenfalls in der Seitenansicht.
1. Bedienelement für ein Kraftfahrzeug mit einem Bedienknopf (2), der zumindest drehbar
und drückbar im Bedienelement (1) gehalten Ist, wobei jeder Bewegung eine Schalt-
und/oder Regelfunktion zugeordnet ist, wobei der Bedienknopf (2) zusätzlich schiebbar
ist, die Schiebebewegung in einer zum Bedienknopf (2) horizontalen Ebene erfolgt und
die Schiebebewegung mittels mechanischen Mitteln, in Form ein als Kardanelement (4)
wirkenden Kardarigelenks (4), welche in einem Gehäuse gelagert sind, in eine Kippbewegung
umgewandelt wird und durch magnetische, optische, opto-elektronische oder opto-elektrische
Erfassung der Kippbewegung eine Schalt- und/oder Regelsignal erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Kardanelement (4) der Bedienelements ferner der Übertragung der Drehbewegung
des Bedienknopfes (2) auf eine Auswerteinheit (8) zu einer der Drehbewegung entsprechenden
Schaft- und/oder Regelfunktion dient, wobei die Auswerteinheit (8) eine Verlängerung
(9), an der ein im Wesentlichen zylinderförmiges Schaltmittel (10) verdrehfest angebracht
ist, das mit elektrischen oder opto-elektrischen Mitteln eine Drehbewegung des Bedienknopfs
auswertet, aufweist.
2. Bedienelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kardangelenk (4) in einer oberen Lagerachse (16) und In einer unteren Lagerachse
(17) In jeweils einer Kardanhalbschale (18, 19) gelagert und In jeder Lagerschale
(18, 19) mit jeweils einem Mitnahmezapfen (20, 21) fixiert ist.
3. Bedienelement nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Lagerschale (18) im oberen Drehknopf/Schiebeteit (2) eingebracht ist.
4. Bedienelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kardangelenk (4) aus Kunststoff hergestellt ist.
5. Verwendung des Bedienelements nach einem der vorhergehenden Ansprüche als Multifunktlonseingabeknopf
in einem Kraftfahrzeug.
1. Control element for a motor vehicle, comprising a control button (2) retained in the
control element (1) so as to be at least rotatable and pressable, wherein a switching
and/or regulating function is assigned to every movement, wherein the control element
(2) can additionally be shifted, wherein the shifting movement takes place in a plane
horizontal relative to the control button (2), and the shifting movement is converted
into a tilting movement by mechanical means in the form of a cardan joint (4) acting
as a cardan element (4), which are mounted in a housing, and a switching and/or regulating
signal is generated by a magnetic, optical, optoelectronic or optoelectric detection
of the tilting movement, characterised in that the cardan element (4) of the control element further serves the purpose of transmitting
the rotational movement of the control button (2) onto an evaluation device (8) for
a switching and/or regulating function corresponding to the rotational movement, the
evaluation device (8) comprising an extension (9) to which a substantially cylindrical
switching means (10) is non-rotatably attached, which evaluates a rotational movement
of the control button by means of electrical or optoelectronic means.
2. Control element according to claim 1, characterised in that the cardan joint (4) is mounted in an upper bearing axis (16) and in a lower bearing
axis (17), in each case in a cardan half shell (18, 19), and is fixed in each bearing
shell (18, 19) with one driving lug (20, 21), respectively.
3. Control element according to patent claim 2, characterised in that the upper bearing shell (18) is incorporated in the upper rotary button/shifting
part (2).
4. Control element according to any one of the preceding claims, characterised in that the cardan joint (4) is made of plastic.
5. Use of the control element according to any one of the preceding claims as a multifunctional
input button in a motor vehicle.
1. Elément de commande pour un véhicule automobile, comprenant un bouton de commande
(2) qui est tenu dans ledit élément de commande (1) au moins de manière à pouvoir
être tourné et poussé, à chaque mouvement étant associée une fonction de commutation
et/ou de réglage, dans lequel ledit bouton de commande (2) est en sus coulissant,
le mouvement coulissant se fait dans un plan horizontal par rapport au bouton de commande
(2) et le mouvement coulissant est transformé en un mouvement de basculement par le
biais de moyens mécaniques sous forme d'un joint à cardan (4) agissant comme élément
cardan (4), qui sont logés dans un boîtier, et dans lequel un signal de commutation
et/ou de réglage est généré par une détection magnétique, optique, opto-électronique
ou opto-électrique du mouvement de basculement, caractérisé par le fait que ledit élément cardan (4) de l'élément de commande sert en outre à transmettre le
mouvement de rotation du bouton de commande (2) à une unité d'évaluation (8) pour
une fonction de commutation et/ou de réglage correspondant au mouvement de rotation,
ladite unité d'évaluation (8) comprenant une rallonge (9) sur laquelle est monté de
manière solidaire en rotation un moyen de commutation (10) pour l'essentiel cylindrique
qui, par le biais de moyens électriques ou opto-électrlques, évalue un mouvement de
rotation du bouton de commande.
2. Elément de commande selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit joint à cardan (4) est logé dans un axe supérieur de support (16) et dans un
axe inférieur de support (17) respectivement à l'intérieur d'une demi-coquille de
cardan (18, 19) et est fixé dans chacune des coquilles de support (18,19) respectivement
au moyen d'un tenon d'entraînement (20, 21).
3. Elément de commande selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la coquille supérieure de support (18) est insérée dans la partie supérieure coulissante
de bouton rotatif (2).
4. Elément de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit joint à cardan (4) est réalisé en matière plastique.
5. Utilisation de l'élément de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes,
en tant que bouton d'entrée multifonction dans un véhicule automobile.


IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE
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