B E S C H R E I B U N G

Bedienelement für ein Kraftfahrzeug

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.

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.

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.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß dadurch 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.

In einer 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.

In einer bevorzugten 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.

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 opto- elektrisches Auswerteverfahren für die Kippbewegung angeordnet, so dass eine Auswertung der Schiebebewegung als Kippbewegung erfassbar ist.

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.

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.

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.

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.

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.

Zusätzlich ist das Bedienelement oder vielmehr der Bedienknopf 2 in Richtung des Pfeils P drückbar.

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.

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.

Beispielsweise sind in der Kulisse 11 drei um jeweils 120° versetzte Kugelpaare 15 im Bedienknopf 2 angeordnet. Die mit drei Verlängerungen 22 ausgestattete Kulisse 1 1 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.