Die Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung für ein Fahrzeug und insbesondere für eine Fahrzeugkomponente wie beispielsweise eine Klimaanlage, ein Navigationsgerät, ein Infotainmentsystem. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Mensch-Maschine-Interface (HMI) für ein Fahrzeug.

Bedienvorrichtungen für Fahrzeuge sind entsprechend unterschiedlicher Bedienkonzepte konstruiert und ausgelegt. Bei Bedienvorrichtungen mit Bedientasten ist es mitunter wünschenswert, den Tastenhub so gering wie möglich zu halten (sogenannte Kurzhubtaster). Insbesondere ist man bestrebt, bei der Fertigung von Bedienvorrichtungen dafür zu sorgen, dass niederdrückbare Bedienelemente wie z.B. Bedientasten oder auch niederdrückbare Displays mit Touchfunktion trotz gegebener Fertigungstoleranzen die geforderten, insbesondere identischen Hübe bis zum Erreichen der dem Bedienelement zugeordneten Schalterauslöseposition zurücklegen. Dies ist insbesondere bei Kurzhubtastern anspruchsvoll.

Bedienvorrichtungen, bei denen der Niederdrückhub der Bedienelemente einstellbar ist, sind in US-B-6 919 522, US-A-2008/0316064 und US-A-2012/ 0044660 beschrieben. Bei der Bedienvorrichtung nach US-A-2012/0044660 befindet sich ein einer Bedientaste zugeordneter Schalter auf einer flexiblen Leiterkarte, die mittels einer Einstellschraube in Richtung auf das Bedienelement bewegbar ist, um den Schaltweg einzustellen. Bei den Bedienvorrichtungen nach US-A-2008/0316064 und US-B 6 919 522 befinden sich an den Bedientasten Einstellschrauben zur Einstellung der Schaltwege.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bedienvorrichtung für ein Fahrzeug zu schaffen, deren Konstruktion die toleranzausgleichende Justage der Schalterauslöseposition erlaubt, und zwar auf einfach Art und Weise.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung eine Bedienvorrichtung für ein Fahrzeug vorgeschlagen, die versehen ist mit einem Gehäuse mit einer Vorderwand,

mindestens einem Bedienelement, das ausgehend von einer Ruheposition zwecks Eingabe eines Befehls oder zwecks Aktivierung einer Funktion manuell betätigbar ist,

einem Schalter, der dem Bedienelement zugeordnet ist, mit einem Schaltorgan, auf das das Bedienelement bei manueller Betätigung ein- wirkt,

einem im Gehäuse mit Abstand zum Bedienelement angeordneten Trägerelement,

wobei das Trägerelement einen Biegebalken mit einer dem Bedienelement zugewandten Oberseite und einer der Oberseite abgewandten Unterseite aufweist und

wobei der dem Bedienelement zugeordnete Schalter an dem Biegebalken angeordnet ist und

einem auf den Biegebalken einwirkenden Einstellorgan zur Einstellung der Biegeposition des Biegebalkens relativ zum Bedienelement in dessen Ruheposition und zum Beibehalten und damit Stabilisieren des Biegebalkens in seiner eingestellten Biegeposition bei Einwirkung des Bedienelements auf das Schaltorgan.

Bei der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung lässt sich die Position des Schalters relativ zu diesem Schalter zugeordneten Bedienelement werkseitig verstellen. Typischerweise sind die den Bedienelementen zugeordneten Schalter auf einer Platine bzw. allgemein ausgedrückt an einem Trägerelement angeordnet, das sich hinter der Vorderwand des Gehäuses in diesem befindet. Auf der Platine sind neben elektrischen Leiterbahnen noch weitere elektrische und elektronische Bauteile angeordnet. Bei den Schaltern kann es sich beispielsweise um Kurzhubschalter oder aber eine auf einer Platine aufliegende Schaltmatte handeln. Auch sind kapazitiv, resistiv, induktiv oder optisch arbeitende Schalter in Form von Sensoren und insbesondere Wegsensoren ersetzbar.

Erfindungsgefäß befindet sich nun der einem Bedienelement zugeordnete Schalter auf einem Biegebalken des Trägerelements. Im Falle der Ausbildung des Trägerelements als Leiterplatine kann dieser Biegebalken als an drei Sei- ten freigeschnittener Steg ausgebildet sein, dessen eines Ende mit der Leiter- platine einstückig verbunden ist und dessen anderes Ende frei ist. Der Biege- balken kann aber auch als zusätzliches separates Bauteil am Trägerelement angeordnet sein, beispielsweise als Zunge o.dgl. Überstandselement. Auf den Biegebalken wirkt ein Einstellorgan ein, mit dem sich die Position des Biegebalkens verändern lässt. Auch dient das Einstellorgan der Stabilisierung der eingenommenen Biegeposition des Biegebalkens, wenn bei Betätigung des Bedienelements auf das Schaltorgan des Schalters eingewirkt wird und damit über das Schaltorgan oder den Schalter gegebenenfalls Druck auf den Biegebalken ausgeübt wird.

Die Feinjustage der gewünschten Schalterauslöseposition kann nun dergestalt erfolgen, dass bei fertig gestellter Bedienvorrichtung das einem Schalter bzw. einem Biegebalken zugeordnete Einstellorgan bei in seiner Ruheposition befindlichem Bedienelement verstellt wird, um den Biegebalken zu verbiegen, so dass der Schalter in Richtung Bedienelement vorbewegt wird. Dieser Vorgang wird so lange fortgesetzt, bis der Schalter bzw. das Schaltorgan des Schalters sich in seiner Schalterauslöseposition befindet. Durch anschließendes Zurückbewegen oder Zurückverstellen des Einstellorgans um ein vorgegebenes Maß kann nun der Biegebalken in eine Biegeposition überführt werden, in der sich dann der Schalter in einem Abstand zum Bedienelement befindet, der dem gewünschten Auslöseweg entspricht, um den das Bedienelement bei Betätigung niedergedrückt werden muss, bis die das Schalterorgan die Schalterauslöseposition erreicht ist.

Bei dem Bedienelement handelt es sich typischerweise um ein Element mit mehreren Schaltflächen und einer Touch-Sensorik (kapazitiv, resistiv, optisch oder induktiv arbeitend). Zur Auslösung eines Befehls, der durch Berührung einer der Schaltflächen des Bedienelements eingegeben wird, dient also stets der eine Schalter.

Das Einstellorgan ist vorzugsweise an einem Referenzelement gelagert bzw. geführt, das eine bezüglich des Trägerelements und dem Bedienelement (in dessen Ruheposition) definierte und gleichbleibende Position aufweist. Das Einstellorgan kann beispielsweise eine Schraube, ein Keil, ein Exzenter oder eine Scheibe mit längs des Umfangsrandes ansteigendem Niveau sein.

Mit anderen Worten ist also, wie oben beschrieben, nach der Erfindung mit Vorteil vorgesehen, dass das Schaltorgan von dem Bedienelement längs eines Schaltwegs bis zu einer Schalterauslöseposition bewegbar ist und dass der Biegebalken mittels des Einstellorgans in eine Biegeposition überführbar und in dieser Biegeposition fixierbar ist, in der der Auslöseweg, um den das Bedienelement bis zum z.B. durch ein Schaltorgan erfolgenden Erreichen der Schalterauslöseposition bewegbar ist, unter Kompensation von Montage- und/oder Fertigungstoleranzen des Gehäuses des Bedienelements und des Schalters, eine vorgebbare Länge aufweist.

Das Einstellorgan ist zweckmäßigerweise als Einstellschraube mit Gewindeschaft ausgebildet, wodurch das Maß, um das das Einstellorgan, dann, wenn das Schaltorgan bei der Feinjustage des Schalters die Schalterauslöseposition erreicht hat, zurückbewegt wird, bei bekannter Gewindesteigung anhand des Ausmaßes der Verdrehung der Einstellschraube definiert ist und gezielt angefahren werden kann.

Bei Ausbildung des Einstellorgans als Einstellschraube mit einem Gewindeschaft, kann mit Vorteil vorgesehen sein, dass der Gewindeschaft mit dem relativ zum Biegebalken des Trägerelements positionierten Referenzelement in Gewindeeingriff steht. Damit kann sich dann durch Verdrehung der Einstellschraube deren Gewindeschaftende in Richtung Biegebalken vorbewegen und diesen verbiegen, wobei bei der Zurückbewegung der Biegebalken aufgrund seiner Elastizität wiederum der Position des Gewindeschaftendes der Einstellschraube folgt.

Alternativ zu dem zuvor Gesagten kann die Einstellschraube auch als "lose Schraube" an dem Referenzelement axial positioniert gehalten sein, wobei in diesem Fall der Gewindeschaft der Einstellschraube im Gewindeeingriff mit dem Biegebalken steht und diesen bidirektional verbiegen kann. Um bei der Feinjustage des Schalters durch Verbiegen bzw. Zurückverbiegen des Biegebalkens nicht noch Hebelübersetzungsverhältnisse am Biegebalken berücksichtigen zu müssen, ist es von Vorteil, wenn das Einstellorgan auf den Biegebalken an einer Position einwirkt, die in Verlängerung der Bewegung des Schaltorgans bei dessen Betätigung durch das Bedienelement liegt. Bei einsei- tig am Biegebalken anliegendem Einstellorgan, das bei seiner Verstellung mehr oder weniger stark auf dem Biegebalken einwirkt, um diesen in Richtung Bedienelement zu verbiegen bzw. bei der Zurückbewegung den Biegebalken wieder zu entlasten, ist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Schalter auf der dem Bedienelement zugewandten Oberseite des Biegebalkens angeordnet ist und dass die Einstellschraube, an der der Oberseite abgewandten Unterseite des Biegebalkens und in Flucht mit dem Schalter anliegt.

Mit dem erfindungsgemäßen Konzept ist es möglich, Schaltersysteme im Verbund anzuordnen, so dass ein kurzes Ansprechen des Bedienelements mit Schaltwegen von bis zu kleiner als 0,4mm ermöglichst wird. Ferner können kleinste Betätigungswege (unter 0,3mm) umgesetzt werden. Die Toleranz des Schaltersystems in Verbund kann bis auf kleiner als +/- 0,1mm reduziert werden. Die Toleranzen der Einzelteile (Tastenkörper, Tastenführung am Gehäuse bzw. an der Frontblende, Schalter, Schaltorgan und deren Zusammenbau können kompensiert werden.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Bedienvorrichtung mit einem haptischen Feedback versehen ist. Es steigert den Bedienkomfort, wenn dem Anwender die Erkennung einer validen Bedienung des Bedienelements signalisiert wird. Dies erfolgt vor allem vorteilhafterweise durch eine taktile Rückmeldung. Ein derartiges haptisches Feedback lässt sich beispielsweise mechanisch, elektromechanisch oder aber auch elektrisch realisieren. Ein mechanisches taktiles Feedback lässt sich dadurch realisieren, dass das Display mittels eines Aktuators impulsartig mechanisch angeregt wird. Eine andere Möglichkeit der Realisierung eines haptischen Feedbacks besteht darin, dass in das Display bzw. in das Abdeckglas des Dis- plays Biegewellen eingeprägt werden. Eine weitere Möglichkeit der Realisie- rung des haptischen Feedbacks besteht in einer rein elektrisch arbeitenden Variante mittels örtlich erzeugter elektrischer Felder.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht (perspektivisch) auf eine Bedienvorrichtung,

Fig. 2 einen Schnitt durch die Bedienvorrichtung gemäß II-II der Fig. 1,

Fig. 3 eine Schnittansicht im Bereich III-III der Fig. 2 und

Fign. 4 bis 6

die einzelnen Phasen bei der Feinjustage des Schaltersystems (bezogen auf ein Bedienelement).

In den Fign. 1 bis 3 ist die grundsätzliche Konstruktion eines Ausführungsbeispiels einer Bedienvorrichtung 10 gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Bedienvorrichtung 10 ein Gehäuse 12 auf, an dessen Vorderwand 14 sich beispielsweise ein Display 16 sowie ein Bedienelement 18 in Form einer Leiste mit drei Bedienfeldern 20, 21, 22 befinden. Innerhalb des Gehäuses 12 befindet sich ein Trägerelement 24 für diverse elektrische und elektronische Komponenten. Bei diesem Trägerelement 24 handelt es sich typischerweise um eine Leiterplatine 26. Das Gehäuse 12 weist ferner eine Rückwand 28 auf, die in diesem Ausführungsbeispiel auch die Funktion eines Referenzelements 30 ausübt, worauf weiter unten noch eingegangen werden wird.

Gemäß den Schnittansichten der Fign. 2 und 3 befindet sich unterhalb des Bedienelements 18 ein in diesem Ausführungsbeispiel mechanischer Schalter 32, der ein Schaltergehäuse 34 und ein Schaltorgan 36 aufweist. Das Schaltorgan 36 ist in diesem Falle als Stößel ausgebildet, der beim Niederdrücken z.B. ein elektrisch leitendes Element zur elektrischen Verbindung zweier Kontaktfelder bewegt. Bei Betätigung des Bedienelements 18 wird sensorisch (z. B. kapazi- tiv) erkannt, welches der Bedienfelder 20, 21, 22 mit z. B. einem Finger einer Hand berührt wird, um dann beim Auslösen des Schalters 32 den dem berührten Bedienfeld entsprechenden Befehl auszuführen.

Der Schalter 32 befindet sich in einem Bereich des Trägerelements 24, in dem dieses einen beispielsweise U-förmigen Freischnitt 38 aufweist. Auf diese Weise entsteht ein Biegebalken 40, auf dessen dem Bedienelement 18 zugewandten Oberseite 42 sich der Schalter 32 befindet.

Auf die Unterseite 44 des Biegebalkens 40 wirkt ein Einstellorgan 46 ein, das in diesem Ausführungsbeispiel als Einstellschraube 48 mit Gewindeschaft 50 ausgebildet ist. Mit ihrem Gewindeschaft 50 ist die Einstellschraube 48 in Gewindeeingriff mit einer Bohrung in der Rückwand 28. Vorzugsweise wirkt das Gewindeschaftende der Einstellschraube 48 dem Schalter 32 gegenüberliegend auf die Unterseite des Biegebalkens 40 ein, indem es dort anliegt.

In Fig. 2 ist der Biegebalken 40 in Richtung Bedienelement 18 verbogen, so dass sich der Schalter 32 in der gewünschten Position relativ zur Ruheposition des Bedienelements 18 befindet. Diese Abstandsposition definiert, dass das Bedienelement 18 nach Niederdrücken um den gewünschten Weg den Schalter 32 auslöst. Das Bedienelement 18 ist in bekannter Weise durch z. B. Rast- o- der Schnapphaken gegen eine Herausbewegung aus dem Gehäuse 12 gesichert.

Die Vorgehensweise für die erfindungsgemäße Feinjustage des Schaltersystems aus Bedienelement 18 und zugeordnetem Schalter 32 wird nachfolgend anhand der Fign. 4 bis 6 kurz beschrieben.

Bei Beginn des Justagevorgangs hat der Schalter 32 (in diesem Fall das Schaltergehäuse 34) zur Unterseite des in Ruheposition befindlichen Bedienelements 18 den Abstand x (siehe Fig. 4), der größer ist als der gewünschte Aus- löseweg a (siehe Fig. 6). Mittels der Einstellschraube 48 wird nun der Biegebalken 40 in Richtung Bedienelement 18 verbogen, wodurch der Schalter 32 gegen die Unterseite des Bedienelements 18 bewegt wird. Nach dem Zurück- legen des Verstell-bzw. Verbiegeweges b löst der Schalter 32 aus (siehe Fig. 5). Das Schaltsignal wird z.B. über eine Geräte-Test-Schnittstelle am Ende der Montage der Bedienvorrichtung 10 eingelesen, wodurch die weitere Betätigung der Einstellschraube 48, was beispielsweise automatisch erfolgt, beendet wird. Nun ist bekannt, wann der Schalter 32 auslöst.

In dieser Situation ist das Schaltersystem im geschalteten Zustand und ohne Spiel in der Bedienvorrichtung angeordnet. Anzumerken ist dabei, dass der Schalter 32 nicht auf Blockmaß zusammengefahren sein sollte; dies dient dem mechanischen Schutz des Schalters 32.

Mit anderen Worten ist also dann, wenn die Situation gemäß Fig. 5 vorliegt, bekannt, wo der Schaltpunkt (spielfrei) des Schalters 32 im System liegt.

Im Umkehrschluss lässt sich nun mit einer gezielten Rückstellung der Einstellschraube 48 spielfrei ein genauer Schaltweg (Auslöseweg) des Schaltersys- tems einstellen. Mit dieser Zurückstellung der Einstellschraube 48 durch deren Zurückverdrehen wird der Schalter 32 in seine Endposition gebracht, in der beim Niederdrücken des Bedienelements 18 das Schaltorgan 36 des Schalters 32 bis in die Schalterauslöseposition und damit das Bedienelement 18 um den Auslöseweg a bewegt ist (siehe Fig. 6).

Das Einstellorgan 46, d. h. in diesem Ausführungsbeispiel die Einstellschraube 48, kann danach fixiert werden, was z. B. durch Verkleben des Schraubenkopfes erfolgt, wie bei 52 angedeutet. Im Weiteren stabilisiert also das Einstellorgan 46 den Biegebalken 40 in dessen nach der Justage eingenommenen Biegeposition.

Mit dem zuvor beschriebenen Verfahren und der zuvor Bedienvorrichtungskonstruktion bzw. dem Schaltersystem aus Bedienelement 18 und Schalter 32 sowie Biegebalken 40 ist es möglich, die Toleranzkette dieses mechanischen "Verbundsystems" auf null zu reduzieren. Es können kleine Schaltwege trotz hoher Bauteiltoleranzen und große Toleranzketten im Verbund ausgeglichen werden. BEZUGSZEICHENLISTE

10 Bedienvorrichtung

12 Gehäuse

14 Vorderwand

16 Display

18 Bedienelement

20 Bedienfeld

21 Bedienfeld

22 Bedienfeld

24 Trägerelement

26 Leiterplatine

28 Rückwand

30 Referenzelement

32 Schalter

34 Schaltergehäuse

36 Schaltorgan

38 Freischnitt

40 Biegebalken

42 Oberseite

44 Unterseite

46 Einstellorgan

48 Einstellschraube

50 Gewindeschaft

52 Verklebung

x Abstand

a Auslöseweg

b Verbiegeweg