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Patent Searching and Data


Title:
SWITCHING CONTROL ARRANGEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/131848
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a switching control arrangement (1) particularly for a motor vehicle and comprising a movable actuation surface (2). The actuation surface (2) interacts with a displacement means (4) such that said actuation surface (2) can be moved substantially linearly, over at least one distance, out of a starting position and into an actuation position. Said displacement means (4) comprises at least one elastic element (7) that is arranged so as to be tensioned. The actuation position can be designed as a switching position such that the actuation surface (2), when in said switching position, has a switching effect on a switching element, a sensor, or similar. The elastic element (7) is designed in the form of a planar element with a small thickness like a membrane such that it is possible for said elastic element (7) to be elastically deflected substantially perpendicularly to the surface of the membrane.

Inventors:
NEUGART ELMAR (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/053304
Publication Date:
August 25, 2016
Filing Date:
February 17, 2016
Export Citation:
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Assignee:
MARQUARDT GMBH (DE)
International Classes:
H01H23/12; H01H3/12; H01H13/14
Domestic Patent References:
WO2013020236A12013-02-14
WO2014198418A12014-12-18
Foreign References:
US6952197B12005-10-04
US20060185971A12006-08-24
FR2837320A12003-09-19
DE3110886A11982-09-30
JP2004335383A2004-11-25
US20120262256A12012-10-18
EP2485112A12012-08-08
US20070262954A12007-11-15
US20040135767A12004-07-15
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
ROTH, Klaus et al. (DE)
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e :

1. Schaltbedienanordnung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer bewegbaren Betätigungsfläche (2), wobei die Betätigungsfläche (2) mit einem Verschiebemittel (4) derart zusammenwirkt, dass die Betätigungsfläche (2) um wenigstens eine Strecke aus einer Ausgangsstellung in eine Betätigungsstellung im wesentlichen linear bewegbar ist, wobei das Verschiebemittel (4) wenigstens ein eingespannt angeordnetes elastisches Element (7) aufweist, und wobei insbesondere die Betätigungsstellung als eine Schaltstellung ausgebildet ist, derart dass die Betätigungsfläche (2) in der Schaltstellung auf ein

Schaltelement, einen Sensor o. dgl. schaltend einwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (7) als ein flächenhaftes Element mit geringer Dicke in der Art einer Membran ausgestaltet ist, insbesondere dass die Dicke des elastischen Elements (7) klein in Bezug zu dessen flächenhafter Ausdehnung ist, derart dass das elastische Element (7) im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche der Membran elastisch auslenkbar ist.

2. Schaltbedienanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsfläche (2) eine Länge in eine erste Richtung (x-Achse) sowie eine Breite in eine zweite Richtung (y- Achse) aufweist, dass vorzugsweise die Betätigungsfläche (2) in eine dritte Richtung (z-Achse), die insbesondere im wesentlichen senkrecht zu den ersten beiden Richtungen (x- und/oder y-Achse) steht, um eine Strecke mittels des Verschiebemittels (4) linear bewegbar ist, dass weiter vorzugsweise die Länge und/oder Breite der

Betätigungsfläche (2) in wenigstens eine der ersten beiden Richtungen (x- und/oder y- Achse) größer als die Strecke zur Führung durch das Verschiebemittel (4) für die

Bewegbarkeit der Betätigungsfläche (2) in die dritte Richtung (z-Achse) ist, und dass noch weiter vorzugsweise die Bewegbarkeit der Betätigungsfläche (2) in die dritte Richtung (z- Achse) verkippungsfrei zu den ersten beiden Richtungen (x- und/oder y-Achse) ist.

3. Schaltbedienanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse (13) vorgesehen ist, dass vorzugsweise die Betätigungsfläche (2) an einer Oberfläche (14) des Gehäuses (13) angeordnet ist sowie insbesondere in Richtung in das Innere des Gehäuses (13) bewegbar ist, dass weiter vorzugsweise die Betätigungsfläche (2) mit einem Rahmen (9) und oder einem Distanzstück (10) zusammenwirkt, und dass noch weiter vorzugsweise die Betätigungsfläche am Rahmen (9) und/oder am Distanzstück (10) befestigt ist.

4. Schaltbedienanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (7) am Rahmen (9) und/oder am Distanzstück (10) eingespannt ist, und dass vorzugsweise der Rahmen (9) mit dem Distanzstück (10) mittels der Membran (7), insbesondere mittels zwei im wesentlichen parallel zueinander angeordneten Membranen (7), die bevorzugterweise an einander gegenüberliegenden Seiten des Rahmens (9) und/oder des Distanzstücks (10) angeordnet sind, verbunden ist.

5. Schaltbedienanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (9) unbeweglich im Gehäuse (13) angeordnet ist, dass vorzugsweise das Distanzstück (10) in einer Aufnahme (23) im Rahmen (9) beweglich, insbesondere in der Art einer Führung, angeordnet ist, und dass weiter vorzugsweise die Aufnahme (23) in etwa kreuzförmig sowie das Distanzstück (10) korrespondierend zur Aufnahme (23) ausgestaltet sind.

6. Schaltbedienanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (7), insbesondere an deren Rand, durch Schweißen, Nieten, Schrauben, Kleben, Heißverstemmen, Klemmen o. dgl. am Rahmen (9) und/oder am Distanzstück (10) befestigt ist, und dass vorzugsweise die Verschweißung mittels Ultraschallschweißen, Reibschweißen, Laserschweißen o. dgl. erfolgt.

7. Schaltbedienanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (7) aus einer steifen Kunststoff-Folie und/oder einer dünnen Kunststoff-Platte besteht, dass es sich vorzugsweise bei dem Kunststoff für die Kunststoff- Folie und/oder für die Kunststoff-Platte um Polycarbonat, Polyamid o. dgl. handelt, dass weiter vorzugsweise der Rahmen (9) und/oder das Distanzstück (10) aus Kunststoff, insbesondere aus Polycarbonat, Polyamid o. dgl., bestehen, und dass noch weiter vorzugsweise der Rahmen (9) und/oder das Distanzstück (10) mittels Spritzgießen hergestellt sind.

8. Schaltbedienanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement, der Sensor o. dgl. aufgrund der schaltenden Einwirkung der Betätigungsfläche in der Schaltstellung ein Signal erzeugt, und dass vorzugsweise das Signal zum Schalten und/oder Auslösen einer Funktion in der Art eines Schaltsignals dient.

9. Schaltbedienanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein passiv arbeitendes und/oder ein aktiv arbeitendes Element (1 1) zur Rückstellung der Betätigungsfläche (2) und/oder zur Erzeugung einer Haptik für die Bewegung der

Betätigungsfläche (2) mit der Betätigungsfläche (2) zusammenwirkt, dass vorzugsweise das passiv arbeitende Element (11) aus einer Druckfeder, einem Schalter, einer Haptikmatte o. dgl. besteht, und dass weiter vorzugsweise das aktiv arbeitende Element (11) aus einem Piezoelement, einem Hubmagnet o. dgl. besteht.

10. Schaltbedienanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das passiv arbeitende und/oder aktiv arbeitende Element (11) an einem im Gehäuse (13) befindlichen Ansatz (24) angeordnet ist, dass vorzugsweise der Ansatz (24) in eine Ausnehmung (25) im Distanzstück (10) hineinragt, und dass weiter vorzugsweise ein dem Ansatz (24) zugewandter Nocken (26) an der Betätigungsfläche (2) angeordnet ist, derart dass die Betätigungsfläche (2) mittels des Nockens (26) mit dem aktiv arbeitenden und/oder passiv arbeitenden Element (11) zusammenwirkt.

Description:
Schaltbedienanordnung

Die Erfindung betrifft eine Schaltbedienanordnung nach dem Oberbegriff des

Patentanspruchs 1.

Eine derartige Schaltbedienanordnung kann beispielsweise als ein Touchpad zur Bedienung von diversen Funktionen ausgestaltet sein. Die Schaltbedienanordnung kann insbesondere in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden.

Eine solche Schaltbedienanordnung weist eine manuell bewegbare Betätigungsfläche zur Bedienung durch den Benutzer auf. Die Betätigungsfläche wirkt mit einem

Verschiebemittel, das wenigstens ein eingespannt angeordnetes elastisches Element aufweist, derart zusammen, dass die Betätigungsfläche um wenigstens eine Strecke aus einer Ausgangsstellung bzw. Nullstellung in eine Betätigungsstellung im wesentlichen linear bewegbar ist. Die Betätigungsstellung kann als eine Schaltstellung ausgebildet sein, derart dass die Betätigungsfläche in der Schaltstellung auf ein Schaltelement, einen Sensor o. dgl. schaltend einwirkt. Dabei wird dann ein Schaltsignal erzeugt, das wiederum zur Auslösung einer entsprechend zugeordneten Funktion herangezogen werden kann. Es hat sich herausgestellt, dass Verkippungen der Betätigungsfläche, insbesondere bei deren

außermittigen Bedienung durch den Benutzer, auftreten können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schaltbedienanordnung derart

weiterzuentwickeln, dass Verkippungen der Betätigungsfläche bei der Bedienung durch den Benutzer weitgehend vermieden sind. Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Schaltbedienanordnung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Schaltbedienanordnung ist das elastische Element als ein flächenhaftes Element mit geringer Dicke in der Art einer Membran ausgestaltet, derart dass das elastische Element im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche der Membran elastisch auslenkbar ist. Insbesondere ist dabei das elastische Element derart ausgestaltet, dass dessen Dicke klein in Bezug zur flächenhaften Ausdehnung des elastischen Elements ist.

Vorteilhafterweise wird dadurch eine Parallelfuhrung der Betätigungsfläche bei deren Bewegung erzielt, so dass Verkippungen der Betätigungsfläche weitgehend vermieden sind. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Betätigungsfläche kann eine flächenhafte Ausgestaltung aufweisen, und zwar derart dass die Betätigungsfläche eine Länge in eine erste Richtung (x-Achse) sowie eine Breite in eine zweite Richtung (y- Achse) aufweist. Desweiteren kann die Betätigungsfläche in eine dritte Richtung (z- Achse), die insbesondere im wesentlichen senkrecht zu den ersten beiden Richtungen (x- und/oder y- Achse) steht, um eine Strecke mittels des Verschiebemittels linear bewegbar sein. Dabei kann die Betätigungsfläche mit einem kleinen Hub betätigbar sein, und zwar so dass die Länge und/oder die Breite der Betätigungsfläche in wenigstens eine der ersten beiden Richtungen (x- und/oder y- Achse) größer als die Strecke zur Führung durch das Verschiebemittel für die Bewegbarkeit der Betätigungsfläche in die dritte Richtung (z-Achse) ist. Dabei kann vorteilhafterweise die Bewegbarkeit der

Betätigungsfläche in die dritte Richtung (z-Achse) verkippungsfrei zu den ersten beiden Richtungen (x- und/oder y-Achse) erfolgen.

In üblicher Weise kann für die Schaltbedienanordnung ein Gehäuse vorgesehen sein.

Bevorzugterweise ist die Betätigungsfläche an einer Oberfläche des Gehäuses angeordnet, die nach Einbau der Schaltbedienanordnung im Kraftfahrzeug manuell zugänglich für den Benutzer ist. Desweiteren kann der einfachen Bedienbarkeit halber die Betätigungsfläche in Richtung in das Innere des Gehäuses bewegbar sein. In einfacher sowie kostengünstiger Ausgestaltung kann die Betätigungsfläche mit einem Rahmen und/oder einem Distanzstück zusammenwirken. Zweckmäßigerweise kann die Betätigungsfläche am Rahmen und/oder am Distanzstück befestigt sein.

In weiterer Ausgestaltung kann das elastische Element am Rahmen und/oder am

Distanzstück eingespannt sein. Hierfür kann in einfacher Art und Weise der Rahmen mit dem Distanzstück mittels der Membran verbunden sein. Zwecks präziser Führung für die Bewegung der Betätigungsfläche kann es sich anbieten, für die Verbindung des Rahmens mit dem Distanzstück zwei im wesentlichen parallel zueinander angeordnete Membranen vorzusehen, die bevorzugterweise an einander gegenüberliegenden Seiten des Rahmens und/oder des Distanzstücks angeordnet sind.

In einer bevorzugten sowie funktionssicheren Ausgestaltung kann der Rahmen unbeweglich im Gehäuse angeordnet sein. Das Distanzstück kann in einer Aufnahme im Rahmen beweglich angeordnet sein, und zwar insbesondere in der Art einer Führung. Zwecks präziser Führung kann es sich anbieten, dass die Aufnahme in etwa kreuzförmig sowie das Distanzstück korrespondierend zur Aufnahme ausgestaltet sind.

In einfacher sowie qualitativ hochwertiger Ausgestaltung kann die Membran, insbesondere an deren Rand, durch Schweißen, Nieten, Schrauben, Kleben, Heißverstemmen, Klemmen o. dgl. am Rahmen und/oder am Distanzstück befestigt sein. In fertigungstechnisch einfacher Art und Weise kann die Verschweißung mittels Ultraschallschweißen,

Reibschweißen, Laserschweißen o. dgl. erfolgen.

In kostengünstiger Weise kann das elastische Element aus einer steifen Kunststoff-Folie und/oder einer dünnen Kunststoff-Platte bestehen. Zweckmäßigerweise wird die Kunststoff- Folie und/oder die Kunststoff-Platte derart dimensioniert, dass diese eine derartige

Steifigkeit besitzt, dass die Membran bei unbetätigter Betätigungsfläche, d.h. also ohne Krafteinwirkung des Benutzers auf die Betätigungsfläche, im wesentlichen keine

Verformung aufweist. Als Kunststoffe für die Kunststoff-Folie und/oder die Kunststoff- Platte können beispielsweise Polycarbonat, Polyamid o. dgl. thermoplastische Kunststoffe verwendet werden. Alternativ kann die Membran auch aus einem dünnen Metallblech hergestellt sein, gleichwohl ist jedoch aufgrund der Kostengünstigkeit Kunststoff hierfür bevorzugt. Zweckmäßigerweise können im Hinblick auf die Kostengünstigkeit der Rahmen und/oder das Distanzstück ebenfalls aus Kunststoff, insbesondere aus Polycarbonat, Polyamid o. dgl, bestehen. In fertigungstechnisch einfacher Art und Weise können der Rahmen und/oder das Distanzstück mittels Spritzgießen hergestellt sein.

Das Schaltelement, der Sensor o. dgl. kann aufgrund der schaltenden Einwirkung der Betätigungsfläche in der Schaltstellung ein Signal erzeugen. Dieses Signal kann dann wiederum zum Schalten und/oder zum Auslösen einer zugeordneten Funktion in der Art eines Schaltsignals dienen. Beispielsweise kann dann bei einem erfindungsgemäß ausgestalteten Touchpad als Schaltbedienanordnung durch Bewegung eines Fingers des Benutzers auf und/oder über der Betätigungsfläche eine gewünschte Funktion im

Kraftfahrzeug vom Benutzer ausgewählt werden. Anschließend wird die Betätigungsfläche durch Druck mittels des Fingers auf die Betätigungsfläche zur Erzeugung des Schaltsignals bewegt, wodurch wiederum die zugeordnete Funktion im Kraftfahrzeug geschaltet und/oder ausgelöst wird.

Schließlich kann in einfacher Art und Weise ein passiv arbeitendes und/oder ein aktiv arbeitendes Element zur Rückstellung der Betätigungsfläche und/oder zur Erzeugung einer Haptik für die Bewegung der Betätigungsfläche mit der Betätigungsfläche

zusammenwirken. In funktionssicherer und dennoch kostengünstiger Art und Weise kann das passiv arbeitende Element aus einer Druckfeder, einem Schalter, einer Haptikmatte o. dgl. bestehen. In ebenfalls funktionssicherer Art und Weise kann das aktiv arbeitende Element aus einem Piezoelement, einem Hubmagnet o. dgl. bestehen.

Das passiv arbeitende und/oder aktiv arbeitende Element kann mit dem Distanzstück zusammenwirken. In einer bevorzugten weiteren Ausgestaltung, die sich durch besonders ergonomische Bedienbarkeit für den Benutzer auszeichnet, kann das passiv arbeitende und/oder aktiv arbeitende Element an einem im Gehäuse befindlichen Ansatz angeordnet sein. Der Ansatz kann in eine Ausnehmung im Distanzstück hineinragen. Weiterhin kann ein dem Ansatz zugewandter Nocken an der Betätigungsfläche angeordnet sein, derart dass die Betätigungsfläche mittels des Nockens mit dem aktiv arbeitendem und/oder passiv arbeitendem Element zusammenwirkt. Für eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen

Schaltbedienanordnung ist nachfolgendes festzustellen.

Bei der Betätigung eines Bedienelements, dessen Bedienfläche eine größere Ausdehnung hat als die zur Verfügung stehende notwendige Führungslänge, entsteht bei außermittiger Betätigung ein Drehmoment. Dieses Drehmoment kann bei bisherigen Bedienelementen in den Führungen derart hohe Reibkräfte hervorrufen, dass es zu einer Verklemmung kommen kann.

Es soll daher eine Bedienfläche realisiert werden, welche derart gelagert ist, dass bei Betätigung durch den Bediener sich die Fläche in z-Richtung linear verschieben lässt. Und zwar soll dabei kein Verkippen der Bedienfläche auftreten. Die verkippfreie, lineare

Betätigung soll unabhängig von den gewählten Betätigungspunkten gewährleistet sein. Weiter soll eine geringstmögliche Bautiefe angestrebt werden. Die Lagerung der

Bedienfläche soll spielfrei sein.

Beim vorgeschlagenen Bedienelement wird das bei außermittiger Betätigung entstehende Reaktionsmoment durch ein und/oder zwei elastisch verformbare Elemente, die auf Zug beansprucht werden, aufgefangen.

Hierfür wird ein Rahmen mit einem Distanzstück durch ein und/oder zwei dünne, elastische Flächen verbunden. Die Verbindung wird durch Schweißen, Nieten, Schrauben, Kleben, Heißverstemmen, Klemmen o. dgl. realisiert. Die elastischen Flächen sind sowohl am Distanzstück als auch am Rahmen an geeigneter Stelle fest verbunden, ein Loslager ist insoweit nicht notwendig. Zwischen Rahmen und Distanzstück besteht ausreichend

Freiraum, damit diese sich bei Betätigung nicht gegenseitig behindern. Sowohl am Rahmen als auch am Distanzstück kann eine Bedienfläche beliebiger Ausprägung angebracht werden. Dient der Rahmen bzw. das Distanzstück als Basis, so kann das Distanzstück bzw. der Rahmen durch eine Krafteinwirkung an beliebiger Stelle in z-Richtung verschoben werden. Um eine haptische Rückmeldung für den Bediener zu ermöglichen, kann an beliebiger Position des beweglichen Teils eine Gegenkraft durch ein passives Element, beispielsweise einen Schalter, eine Haptikmatte o. dgl. oder durch ein aktives Element, beispielsweise ein Piezoelement, einen Hubmagneten o. dgl., eingeleitet werden.

Geschaffen ist somit eine parallel geführte Bedienfläche mit unterschiedlichen

Haptikelementen.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass

- eine Parallelverschiebung der Betätigungs- bzw. Bedienfläche ohne Verkippung,

- eine reibungsarme Bewegung,

- eine spielfreie Lagerung,

- eine geräuscharme Betätigung,

- eine geringe Anzahl an Bauteilen,

- eine geringe Bautiefe,

- eine einfache Herstellung sowie eine hohe Montagefreundlichkeit,

- eine hohe Flexibilität in der Haptikauslegung und

- eine hohe Flexibilität in der Gestaltung der Betätigungs- bzw. Bedienfläche gegeben sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und

Ausgestaltungen sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine Schaltbedienanordnung in perspektivischer Ansicht, Fig. 2 die Schaltbedienanordnung aus Fig. 1 , wobei das Gehäuse entfernt ist, Fig. 3 eine Explosionsdarstellung der Schaltbedienanordnung aus Fig. 2, Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 5 einen Schnitt wie in Fig. 4, wobei die Befestigungspositionen für die Membran näher dargestellt sind, Fig. 6 eine Draufsicht auf Einzelteile der Anordnung aus Fig. 5,

Fig. 7 einen Schnitt wie in Fig. 5, wobei die Aufnahme der Kräfte bei Betätigung

näher dargestellt ist,

Fig. 8 eine weitere Schaltbedienanordnung in Explosionsdarstellung,

Fig. 9 die Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 8,

Fig. 10 einen Schnitt durch Anordnung nach Fig. 8,

Fig. 11 die Draufsicht auf eine Schaltbedienanordnung gemäß einer weiteren Ausführung,

Fig. 12 die Schaltbedienanordnung aus Fig. 11 in Explosionsdarstellung,

Fig. 13 einen Schnitt durch die Schaltbedienanordnung aus Fig. 12,

Fig. Heine Schaltbedienanordnung gemäß abermals einem weiteren Ausführungsbeispiel in perspektivischer Ansicht,

Fig. 15 die Schaltbedienanordnung aus Fig. 14 in Explosionsdarstellung,

Fig. 16 ein Einzelteil aus Fig. 15 und

Fig. 17 diverse Schnitte durch die Schaltbedienanordnung aus Fig. 14.

In Fig. 1 ist eine Schaltbedienanordnung 1 in der Art eines Touchpads zu sehen, die insbesondere für ein Kraftfahrzeug Verwendung findet. Die Schaltbedienanordnung 1 weist ein aus Kunststoff bestehendes Gehäuse 13 auf, an dessen einen manuell zugänglichen Oberfläche 14 eine sich in x- und y-Richtung erstreckende Betätigungsfläche 2 bzw.

Bedienfläche 2 befindlich ist. Der Benutzer kann durch manuelle Einwirkung mittels eines Elements 5 an der Betätigungsfläche 2 die Schaltbedienanordnung 1 bestimmungsgemäß bedienen. Bei dem Element 5 kann es sich um den Finger 5 einer menschlichen Hand 6 handeln, so dass mittels entsprechender Bewegung des Fingers 5 die bestimmungsgemäße Bedienung ermöglicht ist. Beispielsweise kann die Schaltbedienanordnung 1 in der

Mittelkonsole des Kraftfahrzeugs angeordnet sein und für die Bedienung eines

Navigationssystems, eines Bildschirms o. dgl. im Kraftfahrzeug vorgesehen sein. Die Schaltbedienanordnung 1 ist mittels eines Steckeranschlusses 15 beispielsweise an ein Bussystem im Kraftfahrzeug anschließbar.

Die Schaltbedienanordnung 1 ist mit einem mit der Betätigungsfläche 2

zusammenwirkenden, nicht weiter gezeigten Sensor versehen. Der beispielsweise kapazitiv und/oder mit Infrarot-Strahlung arbeitende Sensor erzeugt bei Annäherung des Elements 5, hier beispielsweise des Fingers 5 der Hand 6 des Benutzers, an die Betätigungsfläche 2 und/oder bei Berührung der Betätigungsfläche 2 mittels des Elements 5 und/oder bei Druckeinwirkung mittels des Elements 5 auf die Betätigungsfläche 2 ein Signal. Das Signal dient dann zum Schalten und/oder Auslösen und/oder Anwählen einer Funktion im

Kraftfahrzeug in der Art eines Schaltsignals.

Die Betätigungsfläche 2 der Schaltbedienanordnung 1 ist weiter bewegbar in Richtung 3 (z- Richtung) ausgestaltet, so dass die Betätigungsfläche 2 manuell mittels des Fingers 5 in Richtung 3, und somit in Richtung zum Inneren des Gehäuses 13, bewegt werden kann. Hierfür ist die Betätigungsfläche 2 mit einem geringfügigen Spalt 8' zum umlaufenden Randbereich 8 des Gehäuses 13 ausgestaltet. Wie weiter in Fig. 2 zu sehen ist, wirkt hierzu die Betätigungsfläche 2 mit einem Verschiebemittel 4 derart zusammen, dass die

Betätigungsfläche 2 um wenigstens eine Strecke aus einer Ausgangs- beziehungsweise Nullstellung in eine Betätigungsstellung im wesentlichen linear bewegbar ist. Die

Betätigungsstellung ist als eine Schaltstellung ausgebildet, derart dass die Betätigungsfläche 2 in der Schaltstellung auf ein nicht weiter gezeigtes, elektrisches Schaltelement schaltend einwirkt. Dabei erzeugt das Schaltelement ein Schaltsignal, das beispielsweise als„Enter"- Befehl und damit zum Schalten und/oder Auslösen der zugeordneten Funktion im

Kraftfahrzeug dienen kann. Anstelle eines elektrischen Schaltelements kann auch ein Sensor, wie ein Hall-Sensor, ein induktiver Sensor, eine Lichtschranke o. dgl, Verwendung finden.

Das Verschiebemittel 4 weist wenigstens ein eingespannt angeordnetes elastisches Element 7 auf. Wie näher aus Fig. 3 hervorgeht, ist das elastische Element 7 als ein flächenhaftes Element mit geringer Dicke in der Art einer Membran ausgestaltet, derart dass das elastische Element 7 im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche der Membran, also in z-Richtung 3, elastisch auslenkbar ist. Insbesondere ist unter geringer Dicke zu verstehen, dass die Dicke des elastischen Elements 7 klein in Bezug zu dessen flächenhafter Ausdehnung ist. Die Betätigungsfläche 2 wirkt mit einem Rahmen 9 und/oder einem Distanzstück 10 zusammen. Vorliegend ist der Rahmen 9 mit dem Distanzstück 10 mittels der Membran 7, und zwar mittels zwei im wesentlichen parallel zueinander angeordneten Membranen 7, die an einander gegenüberliegenden Seiten des Rahmens 9 und/oder des Distanzstücks 10 angeordnet sind, verbunden. Dabei ist das elastische Element 7 am Rahmen 9 und/oder am Distanzstück 10 eingespannt, wie in Fig. 4 zu sehen ist. Hierzu ist die Membran 7 an deren Rand durch Schweißen am Rahmen 9 und/oder am Distanzstück 10 befestigt ist, wobei die Schweißpositionen näher in Fig. 5 oder in Fig. 6 dargestellt sind. Die Verschweißung kann mittels Ultraschallschweißen, Reibschweißen, Laserschweißen o. dgl. erfolgen. Anstelle einer Verschweißung kann die Befestigung der Membran 7 auch durch Nieten, Schrauben, Kleben, Heißverstemmen, Klemmen o. dgl. erfolgen.

Gemäß Fig. 3 besteht das elastische Element 7 aus einer steifen Kunststoff-Folie und/oder einer dünnen Kunststoff-Platte. Die Kunststoff-Folie und/oder die Kunststoff-Platte ist mit einer derartigen Steifigkeit dimensioniert, dass diese im unbelasteten Zustand im

wesentlichen keine Verformung erleidet. Eine elastische Auslenkung der Kunststoff-Folie und/oder der Kunststoff-Platte erfolgt erst bei entsprechender Bewegung der

Betätigungsfläche 2 aufgrund der Bedienung durch den Benutzer. Bei der elastischen Auslenkung der Membran 7 werden paarweise auftretende Zugkräfte aufgenommen, wie in Fig. 7 näher dargestellt ist, und verhindern ein Verkippen der Betätigungsfläche 2.

Bei dem Kunststoff für die Kunststoff-Folie und/oder für die Kunststoff-Platte kann es sich um Polycarbonat, Polyamid o. dgl. handeln. Der Rahmen 9 und/oder das Distanzstück 10 können ebenfalls aus Kunststoff, beispielsweise aus Polycarbonat, Polyamid o. dgl, bestehen. Zweckmäßigerweise sind der Rahmen 9 und/oder das Distanzstück 10 mittels Spritzgießen hergestellt.

Der Rahmen 9 ist unbeweglich im Gehäuse 13 angeordnet, wie der Fig. 4 zu entnehmen ist. Das Distanzstück 10 ist gemäß Fig. 6 in einer Aufnahme 23 im Rahmen 9 in der Art einer Führung beweglich angeordnet. Vorliegend sind die Aufnahme 23 in etwa kreuzförmig sowie das Distanzstück 10 korrespondierend zur Aufnahme 23 ausgestaltet. Die

Betätigungsfläche 2 ist am Distanzstück 10 mittels Schrauben 12 befestigt, wie in Fig. 3 zu sehen ist. Selbstverständlich kann in einer Art von Wirkungsumkehr anstelle der

Befestigung der Betätigungsfläche 2 am Distanzstück 10 auch eine Befestigung der Betätigungsfläche 2 am Rahmen 9 vorgesehen sein sowie das Distanzstück 10 im Gehäuse 13 unbeweglich angeordnet sein, was jedoch nicht weiter gezeigt ist.

Weiterhin kann ein in Fig. 3 gezeigtes passiv arbeitendes und/oder ein aktiv arbeitendes Element 11 zur Rückstellung der Betätigungsfläche 2 in die Ausgangsstellung und/oder zur Erzeugung einer Haptik für die Bewegung der Betätigungsfläche 2 in die

Betätigungsstellung mit der Betätigungsfläche 2 zusammenwirken. Das passiv arbeitende Element 11 kann aus einer Druckfeder, einem Schalter, einer Haptikmatte o. dgl. und das aktiv arbeitende Element 11 kann aus einem Piezoelement, einem Hubmagnet o. dgl.

bestehen. Das passiv arbeitende und/oder aktiv arbeitende Element 11 ist an einem im Gehäuse 13, und zwar auf einer Grundplatte des Gehäuses 13 befindlichen Ansatz 24 angeordnet. Wie man weiter in Fig. 4 sieht, ragt der Ansatz 24 in eine Ausnehmung 25 im Distanzstück 10 hinein. Weiter ist ein dem Ansatz 24 zugewandter Nocken 26 an der Betätigungsfläche 2 angeordnet. Die Betätigungsfläche 2 wirkt dann bei deren Bewegung mittels des Nockens 26 mit dem aktiv arbeitenden und/oder passiv arbeitenden Element 11 zusammen. Selbstverständlich kann das Element 11 auch direkt mit dem Distanzstück 10 zusammenwirken, was jedoch nicht weiter gezeigt ist.

Zusammenfassend lässt sich somit sagen, dass die Betätigungsfläche 2 der

Schaltbedienanordnung 1 eine flächenhafte Gestalt mit einer Länge in eine erste Richtung (beispielsweise die x-Achse) sowie mit einer Breite in eine zweite Richtung (beispielsweise die y- Achse) aufweist. Die Betätigungsfläche 2 ist in eine dritte Richtung (beispielsweise die z-Achse), die im wesentlichen senkrecht zu den ersten beiden Richtungen (x- und/oder y- Achse) steht, um eine Strecke mittels des Verschiebemittels 4 linear bewegbar. Dabei sind die Länge und/oder Breite der Betätigungsfläche 2 in wenigstens eine der ersten beiden Richtungen (x- und/oder y-Achse) größer als die Strecke zur Führung durch das

Verschiebemittel 4 für die Bewegbarkeit der Betätigungsfläche 2 in die dritte Richtung (z- Achse). Aufgrund der beschriebenen Ausgestaltung des Verschiebemittels 4 ist die

Bewegbarkeit der Betätigungsfläche 2 in die dritte Richtung (z-Achse) verkippungsfrei zu den ersten beiden Richtungen (x- und/oder y- Achse).

In Fig. 8 bis 10 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Schaltbedienanordnung 1 zu sehen. Diese Schaltbedienanordnung 1 besitzt wiederum ein als flächenhaftes Element mit geringer Dicke in der Art einer Membran 7 ausgestaltetes elastisches Element. Zusätzlich umfasst das Verschiebemittel 4 eine Nut-und-Feder-Führung 16 zur exakten Führung der Betätigungsfläche 2 bei deren Betätigung. Die Betätigungsfläche 2 wirkt auf einen zweiteilig ausgebildeten Betätiger 18 ein, so dass zwei Schaltsignale entsprechend der jeweiligen Betätigung erzeugbar sind.

Als ein nochmals weiteres Ausführungsbeispiel ist in Fig. 11 bis Fig. 13 eine

Schaltbedienanordnung 1 in der Art einer Kurzhubtaste gezeigt. Eine solche

Schaltbedienanordnung 1 lässt sich vorteilhaft in einem Kraftfahrzeug einsetzen. Die Schaltbedienanordnung 1 besitzt eine bewegbare Betätigungsfläche 2 in der Art einer Kappe, wie näher aus Fig. 12 hervorgeht, Die Betätigungsfläche 2 weist gemäß Fig. 11 eine Ausdehnung in eine erste Achse x sowie in eine zweite Achse y auf, wobei die beiden Achsen x, y aufeinander senkrecht stehen. Die Betätigungsfläche 2 wirkt mit einem

Verschiebemittel 4 derart zusammen, dass die Betätigungsfläche 2 um wenigstens eine Strecke aus einer Ausgangsstellung in eine Betätigungsstellung im wesentlichen linear in Richtung einer dritten Achse z bewegbar ist, wobei die dritte Achse z im wesentlichen senkrecht auf die erste sowie zweite Achse x, y steht. Die Betätigungsstellung ist als eine Schaltstellung ausgebildet, derart dass die Betätigungsfläche 2 in der Schaltstellung auf ein nicht weiter gezeigtes Schaltelement, einen Sensor o. dgl. zur Erzeugung eines Schaltsignals für das Schalten und/oder Auslösen einer Funktion schaltend einwirkt. Das Verschiebemittel 4 umfasst ein Führungsmittel 17 zur Führung der Betätigungsfläche 2 in und/oder an der ersten Achse x. Das Verschiebemittel 4 umfasst weiterhin wenigstens ein eingespannt angeordnetes elastisches Element 7 zur Führung der Betätigungsfläche 2 in und/oder an der zweiten Achse y. Wie man anhand der Fig. 11 erkennt, ist die Ausdehnung der

Betätigungsfläche 2 entlang der ersten Achse x größer als diejenige entlang der zweiten Achse y. Selbstverständlich kann auch umgekehrt die Ausdehnung der Betätigungsfläche 2 entlang der ersten Achse x kleiner als diejenige entlang der zweiten Achse y sein, was jedoch nicht weiter gezeigt ist. Die Länge und/oder die Breite der Betätigungsfläche 2 in wenigstens eine der ersten beiden Achsen x und/oder y ist wiederum größer als die Strecke zur Führung durch das Verschiebemittel 4 für die Bewegbarkeit der Bedienfläche 2 in die Richtung der dritten Achse z. Dabei erfolgt die Bewegbarkeit der Betätigungsfläche 2 in die Richtung der dritten Achse z verkippungsfrei zu den ersten beiden Achsen x und/oder y.

Das elastische Element 7 ist als ein flächenhaftes Element mit geringer Dicke in der Art einer Membran ausgestaltet, derart dass das elastische Element 7 im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche der Membran elastisch auslenkbar ist. Das Verschiebemittel 4 umfasst einen Betätiger 18, wobei der Betätiger 18 mit einem Rahmen 9 und/oder einem Distanzstück 10 zusammenwirkt. Der Rahmen 9 ist mit dem Distanzstück 10 mittels der Membran 7, und zwar vorliegend mittels zwei im wesentlichen parallel zueinander, an einander

gegenüberliegenden Seiten des Rahmens 9 und/oder des Distanzstücks 10 angeordneten Membranen 7, verbunden. Das Distanzstück 10 ist wiederum am Betätiger 18 befestigt, und zwar mittels einer Verschraubung 19.

Das Führungsmittel 17 umfasst eine Führungsrippe 17' sowie eine mit der Führungsrippe 17' zusammenwirkende Nut 17". Der eine Bestandteil 17' des Führungsmittels 17 ist am

Betätiger 18 sowie der andere Bestandteil 17" des Führungsmittels 17 ist am Rahmen 9 vorgesehen. Das elastische Element 7 besteht wiederum aus einer steifen Kunststoff-Folie und/oder einer dünnen Kunststoff-Platte, wobei das elastische Element 7 am Rahmen 9 und/oder am Distanzstück 10 eingespannt befestigt ist. Die Befestigung kann mittels Verschweißen, Kleben, Vernieten o. dgl. vorgenommen sein, wobei in Fig. 13 die vorgesehenen Schweißpositionen eingezeichnet sind. Die Betätigungsfläche 2 in der Art einer Kappe ist auf dem Betätiger 18 montiert.

Desweiteren ist ein Gehäuse 13 für die Schaltbedienanordnung 1 vorgesehen. Dabei ist die Betätigungsfläche 2 an einer Seite des Gehäuses 13 angeordnet und in Richtung 3 zum Gehäuse 13 bewegbar.

Eine abermals weitere Ausführung für eine Schaltbedienanordnung 1 mit einem Gehäuse 13, die insbesondere in einem Kraftfahrzeug Verwendung findet, ist in der Fig. 14 bis Fig. 17 gezeigt. Die Schaltbedienanordnung 1 besitzt eine an einer Seite des Gehäuses 13 angeordnete, in Richtung zum Gehäuse 13 bewegbare Betätigungsfläche 2, die gemäß Fig. 14 in der Art einer Bedienplatte ausgestaltet ist. Wie man weiter anhand der Fig. 15 sieht, wirkt die Betätigungsfläche 2 mit einem Verschiebemittel 4 derart zusammen, dass die Betätigungsfläche 2 um wenigstens eine Strecke aus einer Ausgangsstellung in eine

Betätigungsstellung im wesentlichen linear bewegbar ist. Die Betätigungsstellung ist als eine Schaltstellung ausgebildet, derart dass die Betätigungsfläche 2 in der Schaltstellung auf ein nicht weiter gezeigtes Schaltelement, einen Sensor o. dgl. schaltend zur Erzeugung eines Schaltsignals für das Schalten und/oder Auslösen einer Funktion einwirkt.

Die Betätigungsfläche 2 ist in einer Richtung asymmetrisch ausgestaltet, und zwar in etwa doppelkeilförmig, wie man beispielsweise anhand der Fig. 16 erkennt. Die

Betätigungsfläche 2 weist dabei eine maximale Länge in eine erste Richtung (x) sowie eine maximale Breite in eine zweite Richtung (y) auf. Wiederum ist die Betätigungsfläche 2 in eine dritte Richtung (z), die im wesentlichen senkrecht zu den ersten beiden Richtungen (x und/oder y) steht, um eine Strecke mittels des Verschiebemittels 4 linear bewegbar. Dabei ist wiederum die maximale Länge und/oder die maximale Breite der Betätigungsfläche 2 in wenigstens eine der ersten beiden Richtungen (x und/oder y) größer als die Strecke für die Bewegbarkeit der Betätigungsfläche 2 in die dritte Richtung (z). Die Ausgestaltung des Verschiebemittels 4 bewirkt, dass die Bewegbarkeit der Betätigungsfläche 2 in die dritte Richtung (z) verkippungsfrei zu den ersten beiden Richtungen (x und/oder y) ist.

Das Verschiebemittel 4 weist wenigstens ein eingespannt angeordnetes elastisches Element 7 auf. Weiter umfasst das Verschiebeelement 4 einen Rahmen 9 sowie ein Führungselement 10. Wenigstens ein Teil des Verschiebemittels 4 ist in Bezug auf die Betätigungsfläche 2 in wenigstens einer Richtung außermittig angeordnet, und zwar handelt es sich bei diesem Teil um das Führungselement 10, wie anhand der Fig. 15 zu sehen ist. Das elastische Element 7 ist wiederum als ein flächenhaftes Element mit geringer Dicke in der Art einer Membran ausgestaltet, derart dass das elastische Element 7 im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche der Membran elastisch auslenkbar ist. Der Rahmen 9 ist mit dem Führungselement 10 mittels der Membran 7, und zwar vorliegend mittels zwei im wesentlichen parallel zueinander, an einander gegenüberliegenden Seiten des Rahmens 9 und/oder des

Führungselements 10 angeordneten Membranen 7, verbunden. Weiter besteht das elastische Element 7 aus einer steifen Kunststoff-Folie und/oder einer dünnen Kunststoff-Platte, wobei das elastische Element 7 am Rahmen 9 und/oder am Führungeselement 10 eingespannt befestigt ist. Die Befestigung kann mittels Verschweißen, Kleben, Vernieten o. dgl.

vorgenommen sein, wobei in Fig. 16 die Schweißpositionen für die Membran 7 näher dargestellt sind.

Wie man weiter anhand der Fig. 17 erkennt, ist das Führungselement 10 in der einen Richtung in etwa mittig im Rahmen 9 positioniert. In der anderen Richtung, die in etwa senkrecht auf die eine Richtung steht ist, ist das Führungselement 10 jedoch außermittig im Rahmen 9 positioniert. In der Betätigungsfläche 2 befindet sich gemäß Fig. 14 außermittig ein Durchbruch 20. Dazu korrespondierend ist im Inneren des Führungselementes 10 und/oder dazu korrespondierend im elastischen Element 7 ein kreisrunder Durchbruch 20 angeordnet, wie anhand der Fig. 16 sowie der Fig. 17 zu sehen ist. Das Führungselement 10 besteht aus zwei Teilen 10', 10", wobei zwischen den Teilen 10', 10" des Führungselements 10 und/oder dem Rahmen 9 Dämpfelemente 21 angeordnet sind, wie man auch in Fig. 17 sieht. Die Dämpfelemente 21 dämpfen einen harten Endanschlag der Betätigungsfläche 2 bei deren Betätigung und/oder bei deren Rückstellung. Die Betätigungsfläche 2 ist am Führungselement 10 mittels einer Verschraubung 19 befestigt.

Schließlich wirkt ein Haptikelement zur Rückstellung der Betätigungsfläche 2 und/oder zur Erzeugung einer Haptik für die Bewegung der Betätigungsfläche 2 mit der

Betätigungsfläche 2 zusammen. Das Zusammenwirken mit der Betätigungsfläche 2 kann dabei insbesondere über das Führungselement 10 erfolgen. Das Haptikelement ist außermittig bezüglich der Betätigungsfläche 2 im Bereich des Führungselements 10 angeordnet. Die außermittige Position 22 für das Haptikelement ist in Fig. 16 eingezeichnet.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausfuhrungsbeispiele beschränkt. Sie umfasst vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der durch die Patentansprüche definierten Erfindung. So kann die erfindungsgemäße Schaltbedienanordnung 1 nicht nur als Touchpad für Kraftfahrzeuge sondern auch für sonstige Schaltelemente mit großflächigen Bedienoberflächen sowie mit linearer Betätigung und gegebenenfalls mit kurzen Hüben Verwendung finden. Desweiteren kann die

Schaltbedienanordnung 1 auch in Hausgeräten, Audiogeräten, Videogeräten,

Telekommunikationsgeräten o. dgl. eingesetzt werden.

Bezugszeichen-Liste: : Schaltbedienanordnung

: Betätigungsfläche / Bedienfläche: Richtungspfeil

: Verschiebemittel

: Finger

: Hand

: elastisches Element / Membran: Randbereich (von Gehäuse) ': Spalt (entlang Randbereich): Rahmen

0 : Distanzstück / Führungselement 0', 10": Teil (von Führungselement)1 passives/aktives Element

2 Schraube

3 Gehäuse

4: Oberfläche

5 Steckeranschluss

6 Nut- und Federführung

7 Führungsmittel

7' Führungsrippe

7": Nut

8 Betätiger

9 Verschraubung

0 Durchbruch

1 Dämpfelement

2 Position (für Haptikelement)3 Aufnahme

4 Ansatz

5 Ausnehmung

6 Nocken