Verbesserte Ausleuchtung eines Schiebejoysticks

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bedienelement, das ein in wenigstens eine Verschieberichtung linear verschiebbar gelagertes Betätigungsteil aufweist, wobei das Betätigungsteil wenigstens eine Lichtaustrittsfläche, beispielsweise als durchleuchtetes Symbol, aufweist. Das gattungsgemäße Bedienelement weist eine Lichtquelle auf, der gegenüber das Betätigungsteil verschiebbar gelagert ist. Das gattungsgemäße Bedienelement umfasst einen mehrteiligen Lichtleiter zur Lichtübertragung, der wenigstens ein erstes und ein zweites Leichtleiterteil aufweist, wobei wenigstens das erste Lichtleiterteil synchron mit dem Bedienteil verschiebbar gelagert ist.

Bedienelemente weisen regelmäßig ein Betätigungsteil mit Lichtaustrittsfläche zur leichteren Erkennung des Betätigungsteils und/oder dessen Stellung und/oder dessen Schalt- oder Regelzweckes für den Bediener insbesondere bei geringem oder fehlendem Umgebungslicht auf. Dabei gibt es Ansätze die Lichtquelle am Betätigungsteil anzubringen. Diese Mitbewegung der Lichtquelle schafft Probleme mit der elektrischen Versorgung der Lichtquelle dahin gehend, dass der konstruktive Aufwand zur elektrischen Versorgung der Lichtquelle vergleichsweise hoch ist und diese Versorgung meist störanfällig ist.

Es wird daher meist eine Lichtquellenanordnung bevorzugt, bei der die Lichtquelle ruhend angeordnet ist und das Betätigungsteil gegenüber der Lichtquelle bewegt wird. Aus der DE 103 42 325 Al derselben Anmelderin ist beispielsweise ein Bedienelement mit Drehknopf bekannt, bei dem ein zentral angeordneter Lichtrotor u.a. Licht zu einer am Drehknopf angeordneten Lichtaustrittsfläche leitet. Bei einer derartigen, vergleichsweise einfachen Kinematik des Betätigungsteils ist diese Lösung sehr gut geeig- net, für eine in allen möglichen Stellungen des Betätigungsteils gleichmäßige, zuverlässige Ausleuchtung der Lichtaustrittsfläche zu sorgen, wobei die Vorrichtung zudem noch preiswert herzustellen ist. Mit zunehmender Funktionalität des Bedienelements nimmt die Komplexität der Kinematik des Betätigungsteils zu, und bisher wurde keine zufriedenstellende Lösung zur Ausleuchtung einer Lichtaustrittsfläche eines Betätigungsteils bereitgestellt, das gegenüber der Lichtquelle und damit einer Bedienelementblende linear verschiebbar gelagert ist.

Vor dem Hintergrund der oben beschriebenen Nachteile des Standes der Technik ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bedienelement mit entlang wenigstens einer Verschieberichtung linear verschiebbar gelagertem, und eine Lichtaustrittsfläche aufweisendem Betätigungsteil bereitzustellen, das preiswert herzustellen, verschleißarm ist und eine gleichmäßige Leuchtstärke der Lichtaustrittsfläche aufweist. Diese Aufgabe wird durch ein Bedienelement gemäß Anspruch 1 gelöst. Ein entsprechend vorteilhaftes Kraftfahrzeug ist Gegenstand des nebengeordneten Anspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren, charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich.

Das erfindungsgemäße Bedienelement weist ein Betätigungsteil auf, das entlang wenigstens einer Verschieberichtung linear verschiebbar gelagert ist. Die Erfindung ist hinsichtlich der Mittel zur verschiebbaren Lagerung des Betätigungsteils und hinsichtlich der Mittel zur Detektion der Verschiebebewegung des Betätigungsteils nicht eingeschränkt. Ferner kön- nen Mittel zur Bewirkung einer Rückstellung in eine Ruhestellung des Betätigungsteils vorgesehen sein.

Das Betätigungsteil weist ferner wenigstens eine Leuchtfläche auf, beispielsweise in Form eines dem Bediener zugewandten Symbols oder eines Zeigers oder Indexes zur Markierung der Stellung oder Ausrichtung des Betätigungsteils. Die Erfindung ist hinsichtlich der Ausgestaltung und Anordnung der Leuchtfläche nicht eingeschränkt. Bevorzugt erstreckt sich die Leuchtfläche ringförmig entlang des Umfangs des Betätigungsteils in Form einer das Betätigungsteil im Wesentlichen umfassenden Korona oder die Leuchtfläche verteilt sich über mehrere kleinere Einzelflächen entlang des Umfangs des Betätigungsteils, um das Erkennen des Betätigungsteils unter widrigen Lichtverhältnissen für den Bediener zu erleichtern.

Das erfindungsgemäße Bedienelement umfasst ferner eine Lichtquelle, beispielsweise eine LED oder eine Glühlampe, gegenüber der das Betätigungsteil verschiebbar gelagert ist. Durch die „ruhende" Lichtquelle wird, wie oben bereits erwähnt, das Problem vermieden, dass der konstruktive Aufwand zur elektrischen Versorgung der stattdessen mitbewegten Lichtquelle vergleichsweise hoch ist und diese Versorgung meist störanfällig ist.

Das erfindungsgemäße Bedienelement umfasst ferner einen mehrteiligen Lichtleiter zur Übertragung von Licht von der Lichtquelle zur Leuchtfläche, der wenigstens ein erstes und ein zweites Leichtleiterteil aufweist, wobei das erste Lichtleiterteil synchron mit dem Bedienteil verschiebbar ist. Der mehrteilige Lichtleiter umfasst ferner ein zweites Lichtleiterteil mit einer Lichteintrittsfläche für das Licht der Lichtquelle. Der Lichtleiter dient der Übertragung des Lichtes von der Lichtquelle über wenigstens das erste Lichtleiterteil und das zweite Lichtleiterteil zur Leuchtfläche. Die Erfindung ist hinsichtlich der Ausgestaltung des Lichtleiters nicht eingeschränkt. Er ist im Allgemeinen transparent oder durchscheinend, gegebenenfalls bei leichter Einfärbung. Er besteht im Wesentlichen aus Glas und bevorzugt im Wesentlichen aus Kunststoff, so z.B. aus transparentem oder durchscheinendem Polyacrylat oder Polycarbonat. Er wird bevorzugt im Spritzgussverfahren hergestellt.

Das erfindungsgemäße Bedienelement zeichnet sich dadurch aus, dass zur Lichtkopplung zwischen dem ersten Lichtleiterteil und dem zweiten Lichtleiterteil ein erstes Gelenk vorgesehen ist, d.h. das Gelenk dient sowohl der Beweglichkeit des zweiten Lichtleiterteils gegenüber dem ersten Lichtleiterteil als auch der Lichtübertragung vom zweiten Lichtleiterteil in das erste Lichtleiterteil. Das erfindungsgemäße Bedienelement zeichnet sich ferner dadurch aus, dass das zweite Lichtleiterteil mittels einer zweiten gelenkartigen Verbindung verschwenkbar gelagert ist. Die Lichteintrittsfläche erfolgt in einer Ausgestaltung außerhalb des Bereichs des zweiten Gelenks.

Durch die kniegelenkartige Ausgestaltung des Lichtleiters, d.h. die Gelenkverbindung zwischen dem ersten und zweiten Lichtleiterteil wird eine gleichmäßige, d.h. von der Stellung des Betätigungsteils im Wesentlichen unabhängige, Leuchtstärke der Leuchtfläche erreicht. Durch den vergleichsweise einfachen Aufbau ist das erfindungsgemäße Bedienelement preiswert herzustellen.

Bevorzugt ist wenigstens eines der Gelenke, noch bevorzugter wenigstens das erste Gelenk zwischen dem ersten und zweiten Lichtleiterteil, als ein Drehgelenk ausgebildet. Dadurch wird erreicht, dass das Betätigungsteil zusammen mit dem ersten Lichtleiterteil und gegebenenfalls dem zweiten Lichtleiterteil gegenüber der Lichtquelle verdrehbar ist, um dem Bedienelement eine zusätzliche Funktionalität zu verleihen, beispielsweise in Form einer der Drehbetätigung des Betätigungsteils zugeordneten Schalt- und/oder Regelfunktion. Bevorzugter ist wenigstens eines der Gelenke Kugelgelenk, d.h. ein im Wesentlichen halb kugelförmiger Vorsprung wird von einer im Wesentlichen kugelförmigen Ausnehmung aufgenommen, um eine verlustfreie und eine über alle Stellungen des Betätigungsteil gleichmäßige Lichtkopplung der Lichtleiterteile zu erreichen. Bevorzugt ist diese gelenkartige Verbindung so ausgestaltet, dass eine Berührfläche zwischen dem ersten und zweiten Lichtleiterteil ausgebildet wird, beispielsweise durch formschlüssige Aufnahme des Vorsprungs in der Ausnehmung. Die Berührfläche sorgt für eine effektive Lichtübertragung.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Gelenk so ausgestaltet, dass sich das zweite Lichtleiterteil in einer Ausnehmung verschwenkbar abstützt. Dadurch kann die Lagerung zur Verschwenkung des zweiten Lichtleiterteils kostengünstig erreicht werden.

Bevorzugt ist die Lichteintrittsfläche des zweiten Lichtleiterteils im Bereich des zweiten Gelenks angeordnet. Beispielsweise ist die Lichteintrittsfläche des zweiten Lichtleiterteils im Bereich der Ausnehmung angeordnet. Dadurch wird bewirkt, dass das Licht weitgehend unbeeinflusst von der Lage und Ausrichtung des zweiten Lichtleiterteils, das der Bewegung des Betätigungsteils durch das erste Gelenk folgt, eingekoppelt wird. Damit wird eine von der Stellung des Betätigungsteils unabhängige und damit gleichmäßige Leuchtstärke der Lichtaustrittsfläche erreicht.

Um die Abstandsänderung zwischen Lichtquelle bzw. Aufnahme und Betätigungsteil bzw. dem ersten Lichtleiterteil ausgleichen zu können, kann das zweite Lichtleiterteil nachgiebig ausgestaltet sein. Bevorzugt weist wenigstens eines der Gelenke ein Spiel auf, um die durch die Verschiebung des Betätigungsteils bewirkte Abstandsänderung ausgleichen zu können. Beispielsweise ist ein Spiel entlang der zur Verschieberichtung senkrechten Richtung vorgesehen. Bevorzugt ist das erste Lichtleiterteil am Betätigungsteil befestigt. Beispielsweise sind das Betätigungsteil und das erste Lichtleiterteil stoffschlüssig verbunden und werden im Zweifarbenspritzgussverfahren hergestellt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Lichtleiter mehr als zwei Lichtleiterteile auf, und die Ausnehmung wird wenigstens teilweise durch ein drittes Lichtleiterteil zur Übertragung des Lichtes von der Lichtquelle zum zweiten Lichtleiterteil gebildet.

Bevorzugt sind das zweite und/oder das dritte Lichtleiterteil im Wesentlichen stabförmig ausgestaltet.

Zu einer gleichmäßigen Ausleuchtung entlang des Umfangs des Betätigungsteils sind die Gelenke und die Lichtquelle in einer Stellung, beispielsweise der Ruhestellung, des Betätigungsteils zentrisch unter dem Betätigungsteil angeordnet.

Das erste Lichtleiterteil ist in einer bevorzugten Ausführungsform pilzförmig ausgestaltet, um eine gleichmäßige Lichtverteilung entlang des Betätigungsteils zu erreichen.

Bevorzugt ist das Betätigungsteil entlang wenigstens zwei Verschieberichtungen, bevorzugter bis auf eine Anschlagsbegrenzung des Verschiebewegs frei, verschiebbar gelagert.

Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug mit dem erfindungsgemäßen Bedienelement in einer der zuvor beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltungen. Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren besonders bevorzugte Ausführungsvarianten der Erfindung zeigen, diese jedoch nicht darauf beschränkt ist. Es zeigen schematisch :

Figur 1 eine Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Bedienelements 10 in Ruhestellung des Betätigungsteils 4;

Figur 2 eine Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Bedienelements 10 aus Fig. 1 in einer gegenüber der Ruhestellung verschobenen Stellung des Betätigungsteils 4.

Das in Fig. 1 gezeigte Bedienelement 10 weist ein Betätigungsteil 4 auf, das frei in einer zur Zeichenebene senkrechten Ebene linear verschiebbar gelagert ist, deren Ausrichtung durch den Doppelpfeil angedeutet sein soll. Die Lagerung des Betätigungsteils 4 und die Mittel zur Detektion dessen Verschiebemaßes sind in den Figuren zur Verdeutlichung weggelassen. In Figur 1 ist die Ruhestellung des Betätigungsteils 4 dargestellt. Das Betätigungsteil 4 weist eine Leuchtfläche 6 auf, die sich entlang des Umfangs des Betätigungsteils 4 erstreckt und von einer zentral unter dem Betätigungsteil 4 angeordneten Lichtquelle 5, beispielsweise einer LED, beleuchtet werden soll. Den Lichtweg definiert ein dreiteiliger Lichtleiter 1, 2, 3. Das aus der Lichtquelle 5 austretende Licht wird in einen dritten Lichtleiterteil 3 über dessen Lichteintrittsfläche 11, die benachbart zur Lichtquelle 5 angeordnet ist, eingekoppelt, um dann durch den stab- förmigen dritten Lichtleiterteil 3 dem zweiten Lichtleiterteil 2 zugeführt zu werden. Der dritte Lichtleiterteil 3 ruht bezüglich der Lichtquelle 5 und ist in einer Haltehülse 12, die der Abschirmung dient, aufgenommen. Das zweite Lichtleiterteil 2 ist gegenüber dem dritten Lichtleiterteil 3 mittels des zweiten Gelenks 9 verschwenkbar gelagert, um der Bewegung des Betätigungsteils 4 folgen zu können. Zur Vermeidung des Austritts von Streulicht ist das zweite Lichtleiterteil 2 in einer Abschirmhülse 13 aufgenommen. Die Lichteinkopplung in das zweite Lichtleiterteil 2 erfolgt im zweiten Gelenk 9. Das Gelenk 9 ergibt sich durch eine kugelförmige Ausnehmung 9b in der sich das Ende 9a des zweiten Lichtleiterteils 2 abstützt. Da die Ausnehmung 9b an der Berührstelle zur Stirnfläche des zweiten Lichtleiterteils 2 durch das dritte Lichtleiterteil 3 gebildet wird, ist die Lichteinkopplung vom dritten Lichtleiterteil 3 in das zweite Lichtleiterteil 2 weitgehend unbeeinflusst durch die Stellung des zweiten Lichtleiterteils 2. Die Verschwenkbewegung des zweiten, stabförmigen Lichtleiterteils 2 erfolgt synchron durch die Verschiebebewegung des Betätigungsteils 4, wie sie von einem Bediener vorgenommen wird. Die mechanische Kopplung erfolgt durch das erste Kugelgelenk 8. Das Kugelgelenk 8 dient ferner der Lichteinkopplung von dem zweiten Lichtleiterteil 2 in ein erstes, pilsförmiges Lichtleiterteil 1. Das Kugelgelenk 8 wird durch einen kugelförmigen Vorsprung 8b am ersten Lichtleiterteil 1 und eine den Vorsprung 8b umgreifende Ausnehmung 8a am zweiten Lichtleiterteil 2 gebildet. Das in das erste Lichtleiterteil 1 eingekoppelte Licht wird durch dessen spezielle Geometrie gleichmäßig radial nach außen verteilt und an dessen Rand durch entsprechend ausgerichtete Reflexionsflächen um ca. 90 ° umgelenkt, um dann über die Lichtaustrittsfläche 7 auszutreten und die Lichtfläche 6 zu beleuchten. Wie Figur 2 zeigt, die das Betätigungsteil 4 in einer aus der Ruhestellung verschobenen Stellung darstellt, gewährleistet die kniegelenkartige Ausbildung des Lichtleiters 1, 2, 3, dass, obwohl der Lichtweg des Lichtes zwar in seiner Richtung verändert ist, sich aber die Lichtkopplungsflächen durch den immer verbleibenden Berührkontakt zwischen den Lichtleiterteilen 1, 2, 3 nur wenig ändern und somit die Lichtübertragung von der Stellung des Betätigungsteils 4 weitgehend unbeeinflusst ist.