EP2856485B1

EP2856485B1 - Bedienvorrichtung, insbesondere in der art eines elektrischen schalters

Info

Publication number: EP2856485B1
Application number: EP13728111.9A
Authority: EP
Inventors: Peter Haller; Markus Kramer; Bernd Wetzel
Original assignee: Marquardt GmbH
Current assignee: Marquardt GmbH
Priority date: 2012-05-30
Filing date: 2013-05-29
Publication date: 2018-04-11
Anticipated expiration: 2033-05-29
Also published as: WO2013178357A1; EP2856485A1; DE102013008972A1; ES2675276T3

Description

Die Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
In der Art eines Joystick- und/oder Cursor-Schalters ausgebildete elektrische Schalter dienen als Bedienvorrichtungen zur Eingabe von Daten für ein elektrisches Gerät durch einen Benutzer. Beispielsweise werden solche Schalter für Autoradios, Navigationsgeräte, Bordcomputer oder auch zur Steuerung sonstiger Funktionen in Kraftfahrzeugen verwendet. Insbesondere läßt sich ein solcher elektrischer Schalter auch als Multifunktionsschalter zur Menüsteuerung von Funktionen über ein Display im Kraftfahrzeug verwenden.
Eine derartige, aus der EP 1 970 929 A1 bekannte Bedienvorrichtung besitzt ein bewegbar gelagertes Betätigungsorgan. Das Betätigungsorgan wirkt mit einem Verschiebemittel derart zusammen, dass das Betätigungsorgan in einer Verschiebeebene in wenigstens eine Richtung aus einer neutralen Stellung in eine dieser Richtung zugeordnete Schiebestellung durch den Benutzer verschiebbar ist. Die Schiebestellung ist als eine Schaltstellung ausgebildet, derart dass das Betätigungsorgan in der Schaltstellung auf ein Schaltelement zur Erzeugung eines Schaltsignals schaltend einwirkt. Das Verschiebemittel umfasst ein Schiebebauteil, an dem das Betätigungsorgan angeordnet ist und/oder mit dem das Betätigungsorgan in Wirkverbindung steht, und einen Führungsträger. Das Schiebebauteil ist mittels einer Kugellagerung am Führungsträger verschiebbar gelagert. Es hat sich bei einer solchen Bedienvorrichtung herausgestellt, dass das Verschiebemittel ein gewisses Spiel aufweist, so dass es an Präzision bei der Verschiebebewegung für den Benutzer mangelt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Bedienvorrichtung derart weiterzuentwickeln, dass die Präzision für die Verschiebebewegung gesteigert ist. Insbesondere soll ein Eingabegerät entwickelt werden, durch das es möglich ist, eine Dreh- und/oder Drück- und/oder Schiebefunktion in einen Schalter möglichst spielfrei zu integrieren. Das Eingabegerät kann zum Beispiel eine zentrale Bedieneinheit (ZBE), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, sein. Dabei sollen insbesondere folgende Punkte konstruktiv berücksichtigt werden:

Günstige Lösung.
Geringe Anzahl von Bauteilen.
Entkopplung der einzelnen Mechanismen.
Hohe Verschleißfestigkeit der Haptikgebenden Elemente.
Geringe Baugröße.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Bedienvorrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung ist der Führungsträger an einem Innenträger angeordnet. Es bietet sich der Stabilität halber an, den Führungsträger an zwei einander gegenüberliegenden Lagerstellen im Innenträger gelagert anzuordnen. Insbesondere kann der Führungsträger in der Art eines Führungsbolzens, einer Führungsstange, eines Führungsstiftes o. dgl, ausgestaltet sein. Das Schiebebauteil ist somit in kompakter Art und Weise auf dem Innenträger angeordnet und in eine erste Richtung gegenüber dem Innenträger verschiebbar. Als Kugellagerung ist eine lineare Kugelführung vorgesehen. Vorteilhafterweise wird dem Benutzer somit eine präzise und/oder spielfreie Bedienung der Bedienvorrichtung geboten und es ist auch eine zuverlässige Betätigung des Schalters gewährleistet. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Zur Erweiterung der Funktionalität der Bedienvorrichtung kann das Betätigungsorgan zusätzlich in einer weiteren Verschiebeebene aus der neutralen Stellung in eine weitere Schiebestellung verschiebbar sein. Zweckmäßigerweise kann hierzu das Verschiebemittel einen weiteren Führungsträger umfassen. Der Innenträger kann wiederum mittels einer Kugellagerung am weiteren Führungsträger verschiebbar gelagert sein, so dass eine präzise sowie spielfreie Verstellung auch in die weitere Schiebestellung erzielt ist.
In platzsparender Ausgestaltung kann der weitere Führungsträger an einem Außenträger angeordnet sein. Zwecks guter Stabilität kann der weitere Führungsträger an zwei einander gegenüberliegenden Lagerstellen im Außenträger gelagert sein. Dadurch ist der Innenträger, und zwar insbesondere gemeinsam mit dem Schiebebauteil, in eine zweite Richtung gegenüber dem Außenträger verschiebbar. Bevorzugterweise ist die Anordnung der Führungsträger dabei derart, dass die erste sowie die zweite Richtung im Wesentlichen senkrecht aufeinander stehen. Insbesondere kann dann das Betätigungsorgan in der Art einer Windrose vom Benutzer bewegbar sein.
In einer bevorzugten Ausgestaltung, die sich durch besondere Einfachheit sowie auch Präzision auszeichnet, kann die Kugelführung in einem Kugelkäfig befindliche Kugeln umfassen, womit eine einfache Montage der Kugellagerung gegeben ist. Der Kugelkäfig für den Führungsträger kann in kompakter Art am Schiebebauteil und/oder der Kugelkäfig für den weiteren Führungsträger am Innenträger angeordnet sein.
Im Hinblick auf die Präzision und/oder Stabilität der Führung bietet es sich an, dass jeweils zwei Führungsträger sowie zwei weitere Führungsträger jeweils parallel zueinander angeordnet sind. Bevorzugterweise weist dann in einer einfachen Ausgestaltung das Verschiebemittel einen Innenträger mit in je einem Kugelkäfig befindlichen Führungsträgern sowie einen Außenträger mit in je einem Kugelkäfig befindlichen weiteren Führungsträger auf.
Insbesondere ist durch die Erfindung ein Dreh- und/oder Drück-und/oder Schiebesteller mit Kugelkäfigen zur Lagerung und/oder Führung in horizontaler Richtung geschaffen.
Ebenfalls zur Erweiterung der Funktionalität des Schalters kann ein Drehmittel für das Betätigungsorgan vorgesehen sein, so dass das Betätigungsorgan in Bezug auf das Schiebebauteil drehbar ist. Dabei kann das Betätigungsorgan bei Drehung durch den Benutzer mit einem Schaltelement zur Erzeugung eines Schaltsignals zusammenwirken. Zwecks Leichtgängigkeit der Drehbewegung kann es sich anbieten, dass das Drehmittel ein Kugellager zur drehbaren Lagerung am Schiebebauteil umfasst.
Desweiteren kann für eine nochmals erweiterte Funktionalität ein weiteres Verschiebemittel für das Betätigungsorgan vorgesehen sein, derart dass das Betätigungsorgan um wenigstens eine Strecke aus einer Nullstellung in eine Betätigungsstellung in etwa senkrecht zur Verschiebeebene in Bezug auf das Schiebebauteil linear bewegbar ist. Die Betätigungsstellung kann wiederum als eine ein Schaltelement aufweisende Schaltstellung zur Erzeugung eines Schaltsignals ausgebildet sein, so dass das Betätigungsorgan weiterhin eine Art "Enter"-Betätigung für den Benutzer gestattet.
In kompakter Ausgestaltung kann das weitere Verschiebemittel ein verschiebbar am Schiebebauteil angeordnetes Führungsteil umfassen. Zweckmäßigerweise kann das Kugellager für das Drehmittel am Führungsteil angeordnet sein. Der gesteigerten Ergonomie für den Benutzer halber kann eine Blattfeder mit dem Betätigungsorgan sowie mit einer Kulisse am Führungsteil zur Erzeugung einer Haptik für die Drehbewegung in Wirkverbindung stehen.
In kostengünstiger weiterer Ausgestaltung kann das Schaltelement für die Erzeugung eines Schaltsignals, wobei das Schaltsignal insbesondere in der jeweiligen Schaltstellung des Betätigungsorgans erzeugt wird, aus einer Lichtschranke, einem elektrischen Kontaktelement in der Art einer Kurzhubtaste oder eines Schaltmattendoms, aus einem Sensor o. dgl. bestehen. Die Haptik für die Verschiebebewegung lässt sich in einfacher Art und Weise mittels eines Schaltelements in der Art einer Kurzhubtaste oder eines Schaltmattendoms erzeugen. Die Haptik für die Verschiebebewegung kann auch mittels eines Magnetsystems erzeugt werden. Gegebenenfalls kann auch eine ansteuerbare Haptik mittels eines Elektromotors, eines Elektromagneten o. dgl. vorgesehen sein.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch die Ausführung des Verschiebemittels mit Kugellagerung, und zwar insbesondere mit Kugelkäfigen, eine spielfreie und/oder reibungsarme Lagerung für das Betätigungsorgan der Bedienvorrichtung geschaffen ist. An weiteren Vorteilen sind noch zu nennen:

Bessere Abstimmung der Haptik.
Gute Entkopplung aller Funktionsrichtungen.
Kompakte Bauweise.
Geringe Baugröße (speziell in Z-Richtung, also in der Höhe der Bedienvorrichtung).

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1: einen durch Schieben, Drücken und Drehen betätigbaren elektrischen Schalter in der Art eines Multifunktionsschalters bzw. eine als zentrale Bedieneinheit im Kraftfahrzeug dienende Bedienvorrichtung in perspektivischer Ansicht,
Fig. 2: die Bedienvorrichtung aus Fig. 1 in Draufsicht, wobei die Oberseite des Gehäuses geöffnet dargestellt ist,
Fig. 3: einen Schnitt entlang der Linie 3-3 (Schiebeachse Süd-Nord) in Fig. 2,
Fig. 4: einen Schnitt entlang der Linie 4-4 (Schiebeachse Ost-West) in Fig. 2,
Fig. 5: einen Schnitt entlang der Linie 5-5 (Schiebemechanik) in Fig. 4,
Fig. 6: einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 5 zur näheren Ausgestaltung der Schiebemechanik der Bedienvorrichtung und
Fig. 7: einen Schnitt wie in Fig. 3 gemäß einer anderen Ausgestaltung.

In Fig. 1 ist eine Bedienvorrichtung 1, die als elektrischer Schalter in der Art eines Joystick- und/oder Cursor-Schalters ausgebildet ist, zu sehen. Der Schalter 1 besitzt ein Gehäuse 2, aus dem ein Betätigungsorgan 3 zur Bedienung durch den Benutzer herausragt. Das Betätigungsorgan 3 ist im Gehäuse 2 bewegbar gelagert. Und zwar ist das Betätigungsorgan 3 durch Verschieben entsprechend den Pfeilen 4 in Süd-Nord-Richtung sowie den Pfeilen 5 in Ost-West-Richtung in der Art einer Windrose betätigbar, wie auch anhand der Fig. 2 zu erkennen ist. Weiter ist das Betätigungsorgan 3 durch Drehen entsprechend dem Doppelpfeil 6 bedienbar. Schließlich ist das Betätigungsorgan 3 noch durch Drücken gemäß dem Pfeil 7 bewegbar, wie in Fig. 3 dargestellt ist.
Der Schalter 1 dient beispielsweise im Kraftfahrzeug zur Bedienung eines Navigationssystems. Die jeweiligen Eingaben für das Navigationssystem können vom Benutzer durch entsprechende Bewegung bzw. Betätigung des Betätigungsorgans 3 vorgenommen werden. Wie man weiter der Fig. 1 entnimmt, kann die Bedienvorrichtung 1 noch weitere im Gehäuse 2 befindliche Betätigungselemente 21 für elektrische Schalter zur direkten Anwahl diverser weiterer Funktionen aufweisen. Beispielsweise ist mit Hilfe des Betätigungselements 21 die Darstellung eines bestimmten Menüs für das Navigationssystem auf einem Bildschirm im Kraftfahrzeug anwählbar.
Wie man anhand der Fig. 3 sieht, wirkt das Betätigungsorgan 3 mit einem Verschiebemittel 8 derart zusammen, dass das Betätigungsorgan 3 in einer Verschiebeebene in wenigstens eine Richtung 4 aus einer neutralen Stellung in eine Schiebestellung verschiebbar ist. Die Schiebestellung ist als eine Schaltstellung ausgebildet, derart dass das Betätigungsorgan 3 in der Schaltstellung auf ein nicht weiter gezeigtes Schaltelement schaltend einwirkt, um so ein entsprechendes Schaltsignal für die Schiebestellung zu erzeugen.
Wie in Fig. 3 weiter zu sehen ist, umfasst das Verschiebemittel 8 ein Schiebebauteil 19 und einen Führungsträger 10. Am Schiebebauteil 19 ist das Betätigungsorgan 3 angeordnet. Vorliegend steht das Betätigungsorgan 3 mit dem Schiebebauteil 19 über weitere Bauteile in Wirkverbindung, um zusätzlich zur Schiebebewegung noch weitere Funktionalitäten zu ermöglichen. Beispielsweise kann es sich bei einer weiteren Funktionalität um das Drehen des Betätigungsorgans 3 handeln, wie nachstehend noch näher erläutert ist. Das Schiebebauteil 19 ist mittels einer Kugellagerung 9 am Führungsträger 10 verschiebbar gelagert.
Der Führungsträger 10 ist an einem Innenträger 11 angeordnet, wie anhand der Fig. 5 zu erkennen ist. Und zwar ist der Führungsträger 10 an zwei einander gegenüberliegenden Lagerstellen 22 im Innenträger 11 gelagert. Der präzisen Führung halber sind zwei Führungsträger 10 parallel zueinander am Innenträger 11 angeordnet. Das Schiebebauteil 19 ist folglich über die Kugellagerung 9 auf dem Führungsträger 10 in eine erste Richtung 4, und zwar in Richtung Nord-Süd, gegenüber dem Innenträger 11 verschiebbar.
Das Verschiebemittel 8 umfasst einen weiteren Führungsträger 10', wie in Fig. 4 zu sehen ist. Der Innenträger 11 ist mittels einer Kugellagerung 9 am weiteren Führungsträger 10' verschiebbar gelagert. Gemäß Fig. 5 ist der weitere Führungsträger 10' seinerseits an einem Außenträger 12 angeordnet, und zwar ist der weitere Führungsträger 10' wiederum an zwei einander gegenüberliegenden Lagerstellen 22' im Außenträger 12 gelagert. Der präzisen Führung halber sind ebenfalls zwei Führungsträger 10' parallel zueinander am Außenträger 12 angeordnet. Dadurch ist der Innenträger 11 gemeinsam mit dem Schiebebauteil 19 in eine zweite Richtung 5, und zwar in Richtung Ost-West, gegenüber dem Außenträger 12 verschiebbar, so dass folglich das Betätigungsorgan 3 in einer weiteren Verschiebeebene aus der neutralen Stellung in eine weitere Schiebestellung verschiebbar ist.
Die erste Richtung 4 entsprechend Nord-Süd sowie die zweite Richtung 5 entsprechend Ost-West stehen im wesentlichen senkrecht in der Art einer Windrose aufeinander.
Wie man weiter der Fig. 5 entnimmt, ist als Kugellagerung 9 eine lineare Kugelführung an den Führungsträgern 10, 10' vorgesehen. Die Kugelführung umfasst gemäß Fig. 3 oder Fig. 4 in einem Kugelkäfig 23 befindliche Kugeln 9. Der Kugelkäfig 23 für den Führungsträger 10 ist dabei am Schiebebauteil 19 und der Kugelkäfig 23 für den weiteren Führungsträger 10' am Innenträger 11 angeordnet.
Gemäß Fig. 3 oder Fig. 4 ist ein Drehmittel 13 für das Betätigungsorgan 3 vorgesehen, derart dass das Betätigungsorgan 3 in Bezug auf das Schiebebauteil 19 drehbar ist. So kann das Betätigungsorgan 3 um wenigstens einen Winkel aus einer Ausgangsstellung in wenigstens eine Drehstellung verdrehbar sein, wobei die Drehstellung wiederum als eine ein Schaltelement aufweisende Schaltstellung ausgebildet ist. Vorliegend ist das Betätigungsorgan 3 unbegrenzt drehbar, wobei beim Drehen des Betätigungsorgans 3 in Richtung 6 entsprechende Signale in der Art von Schaltsignalen eines Drehgebers erzeugt werden. Zur Erzeugung des Drehsignals ist auf einer im Inneren des Betätigungsorgan 3 an einem Führungsteil 18 angeordneten Leiterplatte 25 eine Lichtschranke 24 befindlich, wie in Fig. 3 zu sehen ist, wobei mit der Lichtschranke 24 ein am Drehmittel 13 befindlicher Zahnkranz 26 zusammenwirkt. Das Drehmittel 13 umfasst weiterhin ein Kugellager 14 zur drehbaren Lagerung am Schiebebauteil 19.
Schließlich ist noch ein weiteres Verschiebemittel 15 für das Betätigungsorgan 3 vorgesehen, derart dass das Betätigungsorgan 3 um wenigstens eine Strecke aus einer Nullstellung in eine Betätigungsstellung in etwa senkrecht zur Verschiebeebene in Bezug auf das Schiebebauteil 19 durch Drücken in Richtung 7 linear bewegbar ist. Wie anhand von Fig. 3 erkennbar ist, ist die Betätigungsstellung ebenfalls als eine ein Schaltelement 27 aufweisende Schaltstellung zur Erzeugung eines Schaltsignals ausgebildet. Dieses Schaltsignal lässt sich beispielsweise als Enter-Signal verwenden.
Das weitere Verschiebemittel 15 umfasst das verschiebbar am Schiebebauteil 19 angeordnete Führungsteil 18. Das Kugellager 14 für das Drehmittel 13 ist wiederum am Führungsteil 18 angeordnet. Beim Drücken in Richtung 7 auf das Betätigungsorgan 3 wird somit das Drehmittel 13 ebenfalls mit verschoben. Gleichzeitig wird das auf der Leiterplatte 25 befindliche Schaltelement 27 durch Zusammenwirken mit dem Schiebebauteil 19 betätigt. Das Schaltelement 27 ist als eine Kurzhubtaste ausgebildet und bewirkt somit gleichzeitig die Haptik für den Benutzer. Schließlich steht noch eine Blattfeder 28 mit dem Betätigungsorgan 3, und zwar mit der Drehlagerung 13, sowie mit einer Kulisse 29 am Führungsteil 18 zur Erzeugung einer Haptik für die Drehbewegung in Wirkverbindung.
Das Schaltelement für die Drehbewegung besteht, wie bereits erwähnt, aus einer Lichtschranke 24. Die Schaltelemente für die Schiebebewegung in Ost-West- sowie in Süd-Nord-Richtung bestehen ebenfalls aus nicht weiter gezeigten Lichtschranken. Das Schaltelement für die Drückbewegung besteht aus einer Kurzhubtaste 27. Selbstverständlich können die Schaltelemente für die Erzeugung des Schaltsignals in der Schaltstellung jedoch in beliebiger Weise aus einer Lichtschranke, einem elektrischen Kontaktelement in der Art einer Kurzhubtaste oder einem Schaltmattendom, aus einem Sensor o. dgl. bestehen.
Die Haptik für die Verschiebebewegung wird mittels eines Schaltelements 16 in der Art einer Kurzhubtaste oder eines Schaltmattendoms erzeugt, wie in Fig. 6 zu sehen ist. Falls gewünscht können die Schaltelemente 16 jedoch auch zur Erzeugung des Schaltsignals für die Verschiebebewegung benutzt werden, so dass auf sonstige Schaltelemente verzichtet werden kann. Die Haptik für die Verschiebebewegung kann auch mittels eines Magnetsystems 17 erzeugt werden, wie in Fig. 7 näher zu sehen ist.
Geschaffen ist beim erfindungsgemäßen Schalter 1 die Umsetzung einer Lösung für vier Schieberichtungen 4, 5, also für zwei Funktionsebenen, über je zwei parallel angeordnete Führungsträger 10, 10' mit Kugellagerung 9 je Schieberichtung 4,5. Die Wirkungsweise des elektrischen Schalters 1 soll nachfolgend näher erläutert werden.
Funktionsweise für die Schiebebewegung:

Gemäß Fig. 3 und Fig. 4 wird die Schiebebewegung durch das Betätigungsorgan 3, nachfolgend auch Drehknopf 3 genannt, eingeleitet. Der Drehknopf 3 sitzt auf der Drehlagerung 13, welche mittels eines Kugellagers 14 mit dem Führungsteil 18 verbunden ist. Über das Führungsteil 18 wird die Schiebebewegung dann an das Schiebebauteil 19, nachfolgend auch Enterwelle 19 genannt, weitergegeben.

Die Enterwelle 19 ist über zwei parallel angeordnete Führungsstifte 10, 10 und zwei Kugelkäfige 23 in dem Innenträger 11 gelagert, wie der Fig. 5 zu entnehmen ist. Durch dieses Lagersystem ergibt sich eine spielfreie aber auch sehr reibungsarme Lagerung der Schiebemechanik. In einer Funktionsebene verschiebt sich nun die Enterwelle 19 über die Führungsstifte 10, 10, und zwar hier für die Nord- oder Süd-Richtung, und löst über ein Lichtschrankensystem das Schaltsignal aus. Damit eine kollisionsfreie Bewegung gegeben ist, hat die Enterwelle 19 gemäß Fig. 6 genügend Freiraum 30 durch entsprechende Aussparungen am Innenträger 11 und liegt ausschließlich an den Schaltelementen 16 an. Die Haptik wird über ein Schaltelement 16, und zwar hier über einen Schaltmattendom oder eine Kurzhubtaste, erzeugt, wie in Fig. 6 zu sehen ist. Beim Verfahren der Enterwelle 19 wird dann das Schaltelement 16 eingedrückt und bildet die Haptik für die Schiebebewegung. Es kann jedoch alternativ auch ein Magnetsystem 17 zur Haptikerzeugung eingesetzt werden, welches in Fig. 7 gezeigt ist. Das Schaltelement 16 für diese Schieberichtung ist gemäß Fig. 4 und 6 im Innenträger 11 gelagert und wird über die Enterwelle 19 betätigt.
Wird der Drehknopf 3 nun in Ost-West-Richtung ausgelenkt, so wird über die Führungsstifte 10 im Innenträger 11, auf denen die Enterwelle 19 über die Kugelkäfige 23 gelagert ist (für diese Richtung sind die Führungsstifte 10 in der Enterwelle (19 fest gelagert), die Kraft auf den Innenträger 11 übertragen, wie man anhand von Fig. 3, Fig. 4 und Fig. 5 sieht. Daraufhin verschiebt sich nun die gesamte Drück-Dreh-Schiebe-Einheit in Ost- oder Westrichtung (siehe auch Fig. 6). Gemäß Fig. 5 ist der Innenträger 11 ebenfalls über zwei parallel angeordnete Führungsstifte 10' und Kugelkäfige 23 im Außenträger 12 und dieser wiederum im Sockel 20 gelagert. Wird der Drehknopf 3 in Ost-West-Richtung ausgelenkt, so verschiebt sich der Innenträger 11 aufgrund der in Ost-West-Richtung festen Lagerung der Führungsstifte 10 in der Enterwelle 19 auf den Führungsstiften 10', so dass die gesamte Drück-Dreh-Schiebe-Einheit in Ost- oder West-Richtung verschoben wird (siehe auch Fig. 6). Das Signal wird ebenfalls über ein Lichtschrankensystem erfasst. Die Haptik wird auch hier mittels eines Schaltelements 16, und zwar hier eine Schaltmatte oder ein Kurzhubtaster, gelagert im Sockel 20 erzeugt, wie anhand von Fig. 3 oder Fig. 6 zu erkennen ist. Um eine kollisionsfreie Funktion zu gewährleisten, ist gemäß Fig. 6 für die bewegliche Drück-Dreh-Schiebe-Einheit einschließlich Innenträger 11 im Sockel 20 genügend Freiraum 30' vorgesehen. Der Innenträger 11 liegt ausschließlich an den Schaltelementen 16 an, wie anhand der Fig. 6 zu erkennen ist.
Wie bereits erwähnt, ist in Fig. 6 der Freiraum 30 zum Verfahren der Enterwelle 19 in Nord-Süd-Richtung sowie der Freiraum 30' zum Verfahren der Enterwelle 19 in West-Ost-Richtung zu sehen.
Die drehbare Einheit und die Einheit, welche die Drückfunktion erfüllt, sitzen gemäß Fig. 3 und Fig. 4 auf der Enterwelle 19, wodurch sie von der Schiebemechanik entkoppelt sind. Die Dreh- sowie die Drückmechanik machen die Schiebebewegung mit. Das Schalten sowie auch die Haptikerzeugung der Drückmechanik werden über einen Kurzhubtaster 27 verbunden mit einer Leiterplatte 25 im Drehknopf 3 realisiert, wie der Fig. 3 und der Fig. 4 entnommen werden kann. Das Schaltsignal für die drehende Einheit wird gemäß Fig. 3 mittels einer Lichtschranke 24 auf der Leiterplatte 25 im Drehknopf 3 erzeugt. Die Haptikerzeugung der drehenden Einheit wird gemäß Fig. 3 und Fig. 4 über eine Blattfeder 28, verbunden mit der Drehlagerung 13, und einer am Führungsteil 18 ausgebildeten Kulisse 29 erzeugt.
Durch die Anordnung der parallel geführten Führungselemente 10, 10', die sich alle auf einer Höhe befinden, ist ein sehr geringer Bauraum für den Schalter 1 umsetzbar.
Ein derartiger Mehrfunktionsschalter lässt sich für Autoradios, für Navigationssysteme und/oder für Steuergeräte, Displays o. dgl. in Kraftfahrzeugen verwenden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfasst vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der durch die Patentansprüche definierten Erfindung. Neben Kraftfahrzeuganwendungen kann ein derartiger Mehrfunktionsschalter in vorteilhafter Weise auch als Eingabemittel für Computer, Werkzeugmaschinen, Haushaltsgeräte o. dgl. eingesetzt werden. Schließlich lässt sich die Erfindung nicht nur bei den beschriebenen Multifunktionsschaltern sondern auch bei solchen Schaltern einsetzen, bei denen das Betätigungsorgan lediglich verschiebbar ausgestaltet ist.

Bezugszeichen-Liste:

1:: Bedienvorrichtung / (elektrischer) Schalter
2:: Gehäuse
3:: Betätigungsorgan / Drehknopf
4,5:: Pfeil (Verschieben) / Richtung / Schieberichtung
6:: Doppelpfeil (Drehen) / Richtung
7:: Pfeil (Drücken) / Richtung
8:: Verschiebemittel
9:: Kugellagerung / Kugel
10:: Führungsträger / Führungsstift / Führungselement
10':: (weiterer) Führungsträger / Führungsstift / Führungselement
11:: Innenträger
12:: Außenträger
13:: Drehmittel / Drehlagerung
14:: Kugellager
15:: (weiteres) Verschiebemittel
16:: Schaltelement (für Haptik)
17:: Magnetsystem (für Haptik)
18:: Führungsteil
19:: Schiebebauteil / Enterwelle
20:: Sockel
21:: Betätigungselement
22,22':: Lagerstelle (für Führungsträger)
23:: Kugelkäfig
24:: Lichtschranke / Schaltelement
25:: Leiterplatte
26:: Zahnkranz
27:: Schaltelement / Kurzhubtaste / Kurzhubtaster
28:: Blattfeder
29:: Kulisse
30,30':: Freiraum

Claims

Bedienvorrichtung, insbesondere elektrischer Schalter in der Art eines Joystick- und/oder Cursor-Schalters, mit einem bewegbaren Betätigungsorgan (3), wobei das Betätigungsorgan (3) mit einem Verschiebemittel (8) derart zusammenwirkt, dass das Betätigungsorgan (3) in einer Verschiebeebene in wenigstens eine Richtung (4, 5) aus einer neutralen Stellung in eine Schiebestellung verschiebbar ist, wobei die Schiebestellung als eine Schaltstellung ausgebildet ist, derart dass das Betätigungsorgan (3) in der Schaltstellung auf ein Schaltelement zur Erzeugung eines Schaltsignals schaltend einwirkt, wobei das Verschiebemittel (8) ein Schiebebauteil (19), an dem das Betätigungsorgan (3) angeordnet ist und/oder mit dem das Betätigungsorgan (3) in Wirkverbindung steht, und einen Führungsträger (10) umfasst, und wobei das Schiebebauteil (19) mittels einer Kugellagerung (9) am Führungsträger (10) verschiebbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsträger (10) an zwei einander gegenüberliegenden Lagerstellen (22) an einem Innenträger (11) gelagert ist, derart dass das Schiebebauteil (19) in eine erste Richtung (4) gegenüber dem Innenträger (11) verschiebbar ist, und dass als Kugellagerung (9) eine lineare Kugelführung vorgesehen ist.
Bedienvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsorgan (3) in einer weiteren Verschiebeebene aus der neutralen Stellung in eine weitere Schiebestellung verschiebbar ist, und dass das Verschiebemittel (8) einen weiteren Führungsträger (10') umfasst, wobei der Innenträger (11) mittels einer Kugellagerung (9) am weiteren Führungsträger (10') verschiebbar gelagert ist.
Bedienvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Führungsträger (10') an zwei einander gegenüberliegenden Lagerstellen (22') an einem Außenträger (12) gelagert ist, derart dass der Innenträger (11) gemeinsam mit dem Schiebebauteil (19) in eine zweite Richtung (5) gegenüber dem Außenträger (12) verschiebbar ist.
Bedienvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste sowie die zweite Richtung (4, 5) im Wesentlichen senkrecht aufeinander stehen.
Bedienvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelführung in einem Kugelkäfig (23) befindliche Kugeln (9) umfasst, dass der Kugelkäfig (23) für den Führungsträger (10) am Schiebebauteil (19) angeordnet ist, und dass der Kugelkäfig (23) für den weiteren Führungsträger (10') am Innenträger (11) angeordnet ist.
Bedienvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehmittel (13) für das Betätigungsorgan (3) vorgesehen ist, derart dass das Betätigungsorgan (3) in Bezug auf das Schiebebauteil (19) drehbar ist, und dass das Betätigungsorgan (3) bei Drehung mit einem Schaltelement (24) zur Erzeugung eines Schaltsignals zusammenwirkt.
Bedienvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmittel (13) ein Kugellager (14) zur drehbaren Lagerung am Schiebebauteil (19) umfasst.
Bedienvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Verschiebemittel (15) für das Betätigungsorgan (3) vorgesehen ist, derart dass das Betätigungsorgan (3) um wenigstens eine Strecke aus einer Nullstellung in eine Betätigungsstellung in etwa senkrecht zur Verschiebeebene in Bezug auf das Schiebebauteil (19) linear bewegbar ist, und dass die Betätigungsstellung als eine ein Schaltelement (27) aufweisende Schaltstellung zur Erzeugung eines Schaltsignals ausgebildet ist.
Bedienvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Verschiebemittel (15) ein verschiebbar am Schiebebauteil (19) angeordnetes Führungsteil (18) umfasst.
Bedienvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugellager (14) für das Drehmittel (13) am Führungsteil (18) angeordnet ist.
Bedienvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Blattfeder (28) mit dem Betätigungsorgan (3) sowie mit einer Kulisse (29) am Führungsteil (18) zur Erzeugung einer Haptik für die Drehbewegung in Wirkverbindung steht.
Bedienvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement für die Erzeugung eines Schaltsignals aus einer Lichtschranke (24), einem elektrischen Kontaktelement, einer Kurzhubtaste (27), einem Schaltmattendom oder aus einem Sensor besteht.
Bedienvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Haptik für die Verschiebebewegung mittels eines Schaltelements (16), einer Kurzhubtaste, eines Schaltmattendoms oder mittels eines Magnetsystems (17) erzeugt wird.