DE102019107842A1 - Control element with pivotable control unit and haptically perceptible feedback before reaching the end position - Google Patents

Control element with pivotable control unit and haptically perceptible feedback before reaching the end position Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bedienelement (1) insbesondere für ein Kraftfahrzeug, aufweisend:einen Träger (2);ein an dem Träger (2) um wenigstens eine Schwenkachse (A) entgegen verschwenkbar gelagertes Bedienteil (3), wobei das Bedienteil (3) aus einer Ruhestellung unter Aufbringung einer Verstellkraft (FR) in wenigstens einer Schwenkrichtung (R1, R2) in eine Endstellung händisch verschwenkbar ist;Mittel zur Detektion einer Schwenkstellung des Bedienteils (3);Rückstellmittel (5, 6), welche das Bedienteil (3) unter Wirkung einer Rückstellkraft in die Ruhestellung zurückzustellen; unddie Verstellkraft (FR) beeinflussende Rastmittel (9, 10), welche eine Rastkontur (10a, 10b) und eine auf der Rastkontur (10a, 10b) ablaufende, in Richtung Rastkontur (10a, 10b) vorgespannte Rastnase (9a, 9b) umfassen, deren relative Stellung zueinander entsprechend der Schwenkstellung des Bedienteils (3) variiert;wobei die Rastkontur (10a) eine Rasterhebung (11a) aufweist und so ausgestaltet ist, dass beim Verschwenken des Bedienteils (3) von der Ruhestellung in die Endstellung die Rastnase (9a, 9b) die Rasterhebung (11a) überwindet, um mit Erreichen der Endstellung hinter der Rasterhebung (11a) in eine Rastsenke (12a) einzutauchen.The invention relates to an operating element (1), in particular for a motor vehicle, comprising: a carrier (2); an operating part (3) mounted on the carrier (2) so as to be pivotable about at least one pivot axis (A) in the opposite direction, the operating part (3) from a rest position by applying an adjusting force (FR) in at least one pivoting direction (R1, R2) is manually pivotable into an end position; means for detecting a pivoted position of the operating part (3); restoring means (5, 6), which the operating part (3) under Reset the effect of a restoring force in the rest position and the adjusting force (FR) influencing latching means (9, 10) which comprise a latching contour (10a, 10b) and a latching lug (9a, 9b) which runs on the latching contour (10a, 10b) and is prestressed in the direction of the latching contour (10a, 10b), their relative position to one another varies according to the pivoting position of the operating part (3); the latching contour (10a) has a latching elevation (11a) and is designed so that when the operating part (3) is pivoted from the rest position into the end position, the latching nose (9a 9b) overcomes the grid elevation (11a) in order to plunge into a locking depression (12a) behind the grid elevation (11a) when the end position is reached.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bedienelement insbesondere für ein Kraftfahrzeug, welches einen Träger sowie ein an dem Träger um wenigstens eine Schwenkachse verschwenkbar gelagertes Bedienteil aufweist, so dass das Bedienteil eine Schwenkstellung zwischen einer Ruhestellung und wenigstens einer Endstellung einzunehmen vermag. Typischerweise sind Mittel zur Detektion der Schwenkstellung des Bedienteils vorgesehen. Beispielsweise handelt es sich dabei, um eine potentiometrische Schwenkstellungsdetektion oder um einen Schalter, dessen Schaltstellung mit Erreichen der Endstellung wechselt. Bevorzugt ist der Schalter als ein zwei Kontaktflächen kurzschließender Schaltdom einer Tastaturmatte ausgebildet. Das Kollabieren des Schaltdoms ist haptisch wahrnehmbar und dient somit dem Bediener als haptisch wahrnehmbares Feedback für die Bestätigung der vorgenommenen Betätigung, nämlich des Verbringens des Bedienteils in eine der möglichen Endstellungen. Eine derartige konstruktive Auslegung des Bedienelements ist vergleichsweise wenig bauraumsparend und die Konstruktion ist allenfalls für eine haptisch wahrnehmbares Feedback in den Endstellungen des Bedienteils geeignet, ein haptisches Feedback bei Erreichen einer der möglichen Zwischenstellungen lässt sich mit Schaltdomen nicht realisieren.The invention relates to an operating element, in particular for a motor vehicle, which has a carrier and an operating part pivoted on the carrier about at least one pivot axis, so that the operating part can assume a pivoted position between a rest position and at least one end position. Typically, means are provided for detecting the pivoting position of the operating part. For example, it is a potentiometric pivot position detection or a switch whose switch position changes when the end position is reached. The switch is preferably designed as a switch dome of a keyboard mat short-circuiting two contact surfaces. The collapse of the switch dome is haptically perceptible and thus serves the operator as haptically perceptible feedback for confirming the actuation carried out, namely the moving of the operating part into one of the possible end positions. Such a structural design of the control element is comparatively little space-saving and the design is at most suitable for haptically perceptible feedback in the end positions of the control element; haptic feedback when one of the possible intermediate positions is reached cannot be achieved with switch domes.

Daher ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Bedienelement mit verschwenkbar gelagertem Bedienteil und haptisch wahrnehmbarem Feedback vor Erreichen der Endstellung bereitzustellen, welches bauraumsparend realisiert ist und dessen haptisches Feedback leicht an entsprechende Zwischenstellungen angepasst werden kann. Diese Aufgabe wird durch ein Bedienelement gemäß Anspruch 1 gelöst. Eine gleichermaßen vorteilhafte Verwendung ist Gegenstand des nebengeordneten Anspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Ansprüchen 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.It is therefore the object of the invention to provide an operating element with a pivotable operating part and haptically perceptible feedback before the end position is reached, which is implemented in a space-saving manner and whose haptic feedback can easily be adapted to corresponding intermediate positions. This object is achieved by an operating element according to claim 1. An equally advantageous use is the subject of the independent claim. Advantageous refinements are each the subject matter of the dependent claims. It should be pointed out that the features listed individually in the claims can be combined with one another in any desired, technologically sensible manner and show further embodiments of the invention. The description, in particular in connection with the figures, additionally characterizes and specifies the invention.

Das erfindungsgemäße Bedienelement, welches insbesondere in einem Kraftfahrzeug Verwendung findet, weist einen Träger auf. Der Begriff Träger ist weit auszulegen und ist beispielsweise ausgelegt, an einer Blende oder Verkleidung befestigt zu werden. Der Träger ist beispielsweise aus einem Thermoplast, einem Metall oder einer metallischen Legierung, wie ZAMAK. Das erfindungsgemäße Bedienelement weist ferner ein an dem Träger um eine Schwenkachse schwenkbeweglich gelagertes Bedienteil auf. Folglich bilden Bedienteil und Träger Lagermittel aus, die mechanisch zusammenwirken, um die Schwenkbeweglichkeit bereitzustellen, aufgrund derer das Bedienteil aus einer Ruhestellung entlang wenigstens einer Schwenkrichtung in eine Endstellung händisch unter Aufbringung einer Verstellkraft verschwenkbar ist.The control element according to the invention, which is used in particular in a motor vehicle, has a carrier. The term carrier is to be interpreted broadly and is designed, for example, to be attached to a panel or cladding. The carrier is for example made of a thermoplastic, a metal or a metallic alloy, such as ZAMAK. The operating element according to the invention also has an operating part mounted on the carrier such that it can pivot about a pivot axis. Consequently, the operating part and the carrier form bearing means which interact mechanically in order to provide the pivoting mobility, due to which the operating part can be pivoted by hand from a rest position along at least one pivoting direction into an end position while applying an adjusting force.

Erfindungsgemäß sind ferner Mittel zur Detektion der Schwenkstellung des Bedienteils vorgesehen. Dabei handelt es sich beispielsweise um solche, die In der Lage sind, ausschließlich definierte, diskrete Schwenkstellungen des Bedienteils, wie die Endstellung zu detektieren oder um solche, die über den gesamt möglichen Schwenkbereich die Stellung kontinuierlich zu erfassen. Bevorzugt sind die Mittel zur Stellungsdetektion ausgebildet, die Schwenkstellung optisch zu detektieren, d.h. optisch diskret oder optisch kontinuierlich zu erfassen. Beispielsweise ist eine Lichtschranke vorgesehen, deren Lichtweg schwenkstellungsabhängig unterbrochen wird.According to the invention, means are also provided for detecting the pivot position of the operating part. These are, for example, those that are able to detect exclusively defined, discrete swivel positions of the operating part, such as the end position, or those that continuously detect the position over the entire possible swivel range. The means for position detection are preferably designed to optically detect the pivot position, i. E. optically discreet or optically continuous. For example, a light barrier is provided whose light path is interrupted depending on the pivot position.

Erfindungsgemäß sind Rückstellmittel vorgesehen, um das Bedienteil unter Wirkung einer Rückstellkraft in die Ruhestellung zurückzustellen. Beispielsweise sind die Rückstellmittel ausgelegt, eine Rückstellkraft zu erzeugen, die annähernd linear mit dem Maß des Verschwenkens des Bedienteils aus der Ruhestellung zunimmt.According to the invention, return means are provided in order to return the operating part to the rest position under the action of a return force. For example, the restoring means are designed to generate a restoring force which increases approximately linearly with the degree of pivoting of the operating part from the rest position.

Erfindungsgemäß sind ferner die Verstellkraft beeinflussende Rastmittel vorgesehen, welche eine Rastkontur und eine auf der Rastkontur ablaufende in Richtung Rastkontur vorgespannte Rastnase umfassen, deren relative Stellung zueinander entsprechend der Schwenkstellung des Bedienteils variiert. Rastmittel im Sinne der Erfindung soll nicht zwingend implizieren, dass eine selbständiges Verrasten und Verbleiben des Bedienteils in einer der möglichen Schwenkstellungen des Bedienteils vorgesehen sein soll. Vielmehr sollen die Rastmittel als solche verstanden werden, die ein die Rückstellkraft überlagerndes und damit die Verstellkraft beeinflussendes haptisches Feedback erzeugen, welche somit die rückstellende, vom Bediener wahrgenommene Wirkung der Rückstellmittel zwar beeinflussen aber nicht aufheben. Diese Beeinflussung kann sich beispielsweise u.a. durch eine Gleitreibung zwischen der Rastkontur und der Rastnase ergeben. Erfindungsgemäß weist die Rastkontur eine Rasterhebung auf, die so ausgestaltet ist, dass beim Verschwenken des Bedienteils von der Ruhestellung in die Endstellung die Rastnase die Rasterhebung überwindet, um mit Erreichen der Endstellung hinter der Rasterhebung, bevorzugt haptisch merkbar, in eine Rastsenke einzutauchen. Diese zum Überwinden der Rasterhebung notwendige zusätzliche Kraftaufwendung bei der Verstellung gegenüber der durch die Rückstellmittel bewirkten Rückstellkraft, was diesen Bereich des Verlaufs der Verstellkraft über den Schwenkbereich charakterisiert und der danach einsetzende Abfall beim Eintauchen der Rastnase in die der Endstellung entsprechenden Rastsenke, wird als haptisch merkbares Überdrücken im Verlauf der vom Bediener aufzubringenden Verstellkraft verstanden und wird geläufig als „Klick“-Empfindung bezeichnet und soll das haptische Empfinden nachbilden, wie es bei der Betätigung eines mechanischen Tasters üblich ist. Aufgrund des überlagernden Zusammenwirkens von Rückstellmitteln und Rastmitteln ergibt sich somit der erfindungsgemäße Verlauf der Verstellkraft, die zum händischen Verschwenken des Bedienteils von der Ruhestellung in die Endstellung mindestens aufzubringen ist und geläufig und kurz als Kraft-Weg-Verlauf bezeichnet wird.According to the invention, locking means influencing the adjustment force are also provided which comprise a locking contour and a locking lug which runs on the locking contour and is prestressed in the direction of the locking contour, the relative position of which varies according to the pivoting position of the operating part. Latching means within the meaning of the invention should not necessarily imply that an independent locking and remaining of the operating part should be provided in one of the possible pivoting positions of the operating part. Rather, the latching means are to be understood as those which generate haptic feedback that superimposes the restoring force and thus influences the adjustment force, which thus influences the restoring effect of the restoring means perceived by the operator, but does not cancel it. This influence can result, for example, from sliding friction between the latching contour and the latching nose. According to the invention, the latching contour has a ratchet elevation which is designed so that when the operating part is pivoted from the rest position to the end position, the latching lug overcomes the ratchet elevation in order to dip, preferably haptically noticeable, into a latching depression when the end position is reached behind the ratchet elevation. This additional force required to overcome the grid elevation during the adjustment compared to the restoring force caused by the restoring means, what this area of the course of the adjusting force over the Characterized the swivel range and the subsequent drop when the locking lug plunges into the locking recess corresponding to the end position, is understood as haptically noticeable overpressure in the course of the adjustment force to be applied by the operator and is commonly referred to as a "click" sensation and is intended to simulate the haptic sensation as it does when pressing a mechanical button is common. Due to the overlapping interaction of restoring means and locking means, the inventive course of the adjustment force results, which at least has to be applied for manually pivoting the operating part from the rest position to the end position and is commonly referred to as the force-displacement curve.

Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Rastmittel ist das angestrebte sich aus dem Verlauf der Verstellkraft ergebende haptische Feedback bauraumsparend zu realisieren. Darüber hinaus ist die Konstruktion leicht skalierbar und das haptische Feedback beliebig auslegbar, so dass auch leicht zusätzliche Zwischenstellungen mit haptischem Feedback realisiert werden können.By using the latching means according to the invention, the desired haptic feedback resulting from the course of the adjusting force can be implemented in a space-saving manner. In addition, the construction is easily scalable and the haptic feedback can be designed as desired, so that additional intermediate positions with haptic feedback can easily be implemented.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wirken die Rastmittel und Rückstellmittel derart zusammen, dass die Verstellkraft entlang des Schwenkbereichs von der Ruhestellung zur Endstellung ein lokales Maximum aufweist, bevor das Bedienteil bei dessen Verschwenken die Endstellung erreicht, anders ausgedrückt die örtliche Ableitung einen Vorzeichenwechsel erfährt. Dadurch ist der sich daraus ergebende haptische Effekt besonders ausgeprägt und deutlich wahrnehmbar.According to a preferred embodiment, the latching means and restoring means work together in such a way that the adjustment force along the pivoting range from the rest position to the end position has a local maximum before the operating part reaches the end position when it is pivoted; in other words, the local derivative experiences a sign change. As a result, the resulting haptic effect is particularly pronounced and clearly perceptible.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Bedienteil in zwei entgegengesetzte Richtungen aus der Ruhestellung in jeweils eine Endstellung verschwenkbar ist. Beispielsweise ist der Schwenkbereich symmetrisch ausgelegt, dass das Schwenkmaß von der Ruhestellung in die jeweilige Endstellung ist gleich. Es ist aber auch ein unsymmetrischer Schwenkbereich denkbar. Beispielsweise beträgt das Schwenkmaß des Schwenkbereichs von der Ruhestellung zu einer der Endstellungen 30° bis 45°, bevorzugt 35° bis 40°. Bevorzugt ist ferner der Verlauf der Verstellkraft in Abhängigkeit des Schwenkmaßes, auch als Schwenkwinkel darstellbar, bezüglich der Ruhestellung spiegelsymmetrisch.It is preferably provided that the operating part can be pivoted in two opposite directions from the rest position into one end position. For example, the swivel range is designed symmetrically so that the swivel dimension from the rest position to the respective end position is the same. However, an asymmetrical swivel range is also conceivable. For example, the pivoting dimension of the pivoting range from the rest position to one of the end positions is 30 ° to 45 °, preferably 35 ° to 40 °. Furthermore, the course of the adjusting force as a function of the swiveling dimension, can also be represented as a swivel angle, is mirror-symmetrical with respect to the rest position.

Bevorzugt ist das Rückstellelement eine Schenkelfeder, um vergleichsweise einfach zumindest schwenkbereichsweise ein lineares Verhalten der Rückstellkraft in Abhängigkeit des Schwenkmaßes zu realisieren, wie zum Beispiel in einem anfänglichen Schwenkbereich um die Ruhestellung. Beispielsweise stützt sich die Schenkelfeder mit einem ihrer Schenkel an dem Träger und mit dem anderen, ihrer Schenkel am Bedienteil ab.The restoring element is preferably a leg spring in order to implement a linear behavior of the restoring force in a comparatively simple manner, at least in the pivoting range, as a function of the pivoting dimension, for example in an initial pivoting range around the rest position. For example, the leg spring is supported with one of its legs on the carrier and with the other leg on the control panel.

Bevorzugt weist die Schenkelfeder einen spiralförmigen Abschnitt auf, der auf einer die Schwenkachse definierenden, das Bedienteil am Träger festlegenden Welle angeordnet ist.The leg spring preferably has a helical section which is arranged on a shaft which defines the pivot axis and fixes the operating part on the carrier.

Die Rastkontur ist beispielsweise am Bedienteil ausgebildet, bevorzugt ist die Rastkontur in Umfangsrichtung auf einer Oberfläche der die Schwenkachse definierenden Welle ausgebildet.The latching contour is formed, for example, on the operating part; the latching contour is preferably formed in the circumferential direction on a surface of the shaft defining the pivot axis.

Bevorzugt weisen die Rastmittel eine U-förmige Blattfeder auf, deren freien Enden jeweils eine Rastnase ausbilden, die in Eingriff mit der Rastkontur stehen.The latching means preferably have a U-shaped leaf spring, the free ends of which each form a latching nose which engages the latching contour.

Bevorzugt ist die Rastkontur ausgebildet, ein Einrasten der Rastnase in einer der Ruhestellung des Bedienteils entsprechende Rastsenke zu bewirken, um das Bedienteil zusätzlich in der Ruhestellung festzulegen.The latching contour is preferably designed to cause the latching lug to latch in a latching depression that corresponds to the rest position of the operating part, in order to additionally fix the operating part in the rest position.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung sind ferner Mittel zur kapazitiven Detektion einer Annäherung und/oder Berührung des Bedienteils vorgesehen. According to a preferred embodiment, means for capacitive detection of an approach and / or contact with the operating part are also provided.

Beispielsweise ist eine Elektrode am Bedienteil angebracht oder unter dem Bedienteil angeordnet, die elektrisch leitend durch einen flexiblen Leider oder einer Feder kontaktiert und bei entsprechender Beaufschlagung mit einem elektrischen Potenzial eine Messkapazität ausbildet. Eine Veränderung der Messkapazität, wie sie durch die Berührung oder Annäherung durch den Finger eines Bedieners bewirkt wird, wird durch eine Auswerteinheit detektiert und als entsprechende Information ausgegeben, um die vorgenommene Eingabe zu verifizieren oder eine Hinterleuchtung eines die Funktion des Bedienelements andeutenden Piktogramms oder Symbols zu aktivieren.For example, an electrode is attached to the control part or arranged under the control part, which makes contact in an electrically conductive manner by a flexible tube or a spring and forms a measuring capacitance when an electrical potential is applied accordingly. A change in the measuring capacity, as it is caused by the touch or approach of the finger of an operator, is detected by an evaluation unit and output as appropriate information in order to verify the input made or to backlight a pictogram or symbol indicating the function of the control element activate.

Die Erfindung betrifft ferner die vorteilhafte Verwendung des Bedienelement in einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen in einem Kraftfahrzeug, insbesondere in einem landwirtschaftlichen oder forstwirtschaftlichen Nutzfahrzeug.The invention also relates to the advantageous use of the operating element in one of the embodiments described above in a motor vehicle, in particular in an agricultural or forestry utility vehicle.

Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen, die Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt ist. Es zeigen:

  • 1 ein erfindungsgemäßes Bedienelement 1 in einer ersten Ausführungsform in Schnittdarstellung;
  • 2 eine zweite Schnittdarstellung des Bedienelements 1 aus 1;
  • 3 eine Detaildarstellung des Schnittes aus 2;
  • 4 der Verlauf der Verstellkraft FR über den Schwenkbereich des Bedienteils 3 des Bedienelements 1 aus 1;
  • 5 ein erfindungsgemäßes Bedienelement 1 in einer zweiten Ausführungsform in Seitendarstellung;
  • 6 eine perspektivische Darstellung des Bedienelements 1 aus 5.
The invention and the technical environment are explained in more detail below with reference to the figures. It should be pointed out that the figures show particularly preferred exemplary embodiments of the invention, but the invention is not restricted thereto. Show it:
  • 1 a control element according to the invention 1 in a first embodiment in sectional view;
  • 2 a second sectional view of the control element 1 out 1 ;
  • 3 a detailed representation of the section 2 ;
  • 4th the course of the adjustment force F R over the swivel range of the control unit 3 of the control element 1 out 1 ;
  • 5 a control element according to the invention 1 in a second embodiment in side view;
  • 6th a perspective view of the control element 1 out 5 .

In der 1 ist schematisch ein erfindungsgemäßes Bedienelement 1 in einer ersten Ausführungsform für ein Kraftfahrzeug dargestellt. Das Bedienelement 1 weist einen Träger 2 auf, der der Festlegung des Bedienelement 1 an einer nicht dargestellten Blende oder Verkleidung des Kraftfahrzeugs dient. An dem Träger 2 ist ein mittels einer Welle 4 um eine Schwenkachse A ein Bedienteil 3 schwenkbeweglich gelagert. Das Bedienteil 3 ist in zwei entgegengesetzte Richtungen R1 und R2 um jeweils 35° aus der gezeigten Ruhestellung in jeweils eine Endstellung verschwenkbar, wobei durch mechanisches Anschlagen des Bedienteils 3 an den Träger 2 die Endstellung definiert ist. Um die Rückstellung des Bedienteils 3 in die Ruhestellung zu bewirken ist für jede Rückstellrichtung eine Schenkelfeder 5, 6 vorgesehen. Beide weisen einen spiralförmigen Abschnitt auf, der auf der Welle 4, dabei die Welle 4 gegenläufig umwickelnd, angeordnet ist. Die Schenkelfedern 5, 6 stützen sich jeweils mit einem Schenkel am Bedienteil 3 und mit dem anderen Schenkel am Träger 2 ab. Um eine Annäherung eines Fingers eines Bedieners an das Bedienteil 2 kapazitiv detektieren zu können, ist eine Elektrode 7 unter dem Bedienteil 3 angeordnet und am Träger 2 festgelegt. Zu deren elektrischen Kontaktierung ist eine Spiralfeder 8 vorgesehen. Eine zugehörige Auswertelektronik ist vorgesehen, um die Elektrode 7 mit einem elektrischen Potenzial zu beaufschlagen und somit eine Messkapazität auszubilden, deren Beeinflussung durch den Finger detektierbar ist. Die dadurch gewonnene Annäherungsinformation wird beispielsweise dazu verwendet, eine zum Bedienelement 1 gehörige Symbolbeleuchtung einzuschalten.In the 1 is schematically an inventive control element 1 shown in a first embodiment for a motor vehicle. The control element 1 has a carrier 2 on the setting of the control element 1 is used on a panel or panel of the motor vehicle, not shown. On the carrier 2 is a means of a shaft 4th a control panel around a pivot axis A. 3 pivotally mounted. The control unit 3 can be pivoted in two opposite directions R1 and R2 by 35 ° each from the rest position shown into one end position, whereby by mechanically striking the control element 3 to the carrier 2 the end position is defined. To reset the control unit 3 To bring about the rest position is a leg spring for each return direction 5 , 6th intended. Both have a spiral section that rests on the shaft 4th , doing the wave 4th wrapping in opposite directions, is arranged. The leg springs 5 , 6th support each other with one leg on the control panel 3 and with the other leg on the carrier 2 from. An operator's finger approaching the control panel 2 To be able to detect capacitively is an electrode 7th under the control panel 3 arranged and on the carrier 2 set. A spiral spring is used to make electrical contact 8th intended. Associated evaluation electronics are provided around the electrode 7th to apply an electrical potential and thus to develop a measuring capacitance, the influence of which can be detected by the finger. The proximity information obtained in this way is used, for example, for a control element 1 to switch on the appropriate symbol lighting.

2 zeigt eine weitere Schnittdarstellung mit einer zur Schnittebene der 1 parallelen Schnittebene. Die Lichtschranke, mit denen das Erreichen der jeweiligen Endstellung des Bedienteils 3 detektiert wird und die somit als Mittel zur Detektion einer Schwenkstellung des Bedienteils 3 dient, ist nicht näher in den Figuren dargestellt, lediglich der mit der Lichtschranke zusammenwirkende Stellungsgeber 14, der von der Welle 4 ausgebildet wird, ist in 2 zu erkennen. Diese 2 zeigt die erfindungsgemäßen Rastmittel 9, 10, die vorgesehen sind, die zur Verstellung des Bedienteils 3 von der Ruhestellung in eine der Endstellungen aufzubringende Verstellkraft FR zu beeinflussen. Diese Verstellkraft FR ist einerseits von den Rückstellmitteln 5, 6 genauer von der mittels dieser bewirkten Rückstellkraft bestimmt, wird aber durch die Wechselwirkung der Rastnasen 9a, 9b und der Rastkonturen 10a, 10b mitbestimmt. Dazu sind auf einem Wellenabschnitt der Welle 4 in Umfangsrichtung jeweils eine erste Rastkontur 10a und eine zweite Rastkontur 10b vorgesehen. Die Rastmittel 9, 10 weisen ferner eine U-förmige Blattfeder 9 auf, die am Träger 2 festgelegt ist und mit ihrem freien Ende jeweils eine erste Rastnase 9a beziehungsweise eine zweite Rastnase 9b ausbildet. Die erste Rastnase 9a steht in Gleiteingriff mit der ersten Rastkontur 10a, während die zweite Rastnase 9b in Gleiteingriff mit der zweiten Rastkontur 10b steht. Beim Verschwenken des Bedienteils 3 laufen die Rastnasen 9a, 9b auf der zugehörigen Rastkontur 10a, 10b der sich synchron mit dem Bedienteil 3 drehenden Welle 4 ab. Die zugehörige Form der Kontur wird beispielhaft anhand der Kontur 10a in 3 erläutert. Beim Verschwenken des Bedienteils 3 gelangt die erste Rastnase 9a aus der der Ruhestellung entsprechenden Rastsenke 13a, um auf die Rasterhebungen 11a aufzulaufen, diese zu überwinden und nachfolgend mit Erreichen der Endstellung bei einem Verschwenkungsmaß von 35° jenseits der Rasterhebung 11a in einer der Endstellung entsprechende Rastsenke 12a einzutauchen. Die Relativbewegung zwischen der zweiten Rastnase 9b und der zweiten Rastkontur 10b ist synchron entsprechend. Ebenso ist das Rastverhalten zwischen der ersten und zweiten Rastnase 9a, 9b und der ersten und zweiten Rastkontur 10a, 10b bezüglich der beiden Schwenkrichtungen R1, R2 symmetrisch, da die beiden Rastkonturen spiegelsymmetrisch ausgebildet sind.
Die sich aus der Rückstellkraft der Rückstellmittel 5, 6 und den Rastmitteln 9, 10 ergebende Verlauf der Verstellkraft FR über den Schwenkbereich ist in 4 gezeigt, wobei das jeweilige Schwenkmaß durch den Schwenkwinkel α definiert ist. Der Verlauf der Verstellkraft FR ist spiegelsymmetrisch zur Ruhestellung (α=0°). Zu Beginn des Verschwenkens aus der Ruhestellung zeigt sich eine lineare Abhängigkeit der Verstellkraft FR in Bezug auf den Schwenkwinkel α, da diese im Wesentlichen durch das lineare Kennlinie der Rückstellmittel 5, 6 dominiert ist. Mit dem Erreichen des Schwenkwinkels α2 und dem Auflaufen der Rastnasen 9a, 9b auf die zugehörige Rasterhebung 11a nimmt die Verstellkraft FR mit größerer Steigung zu, um zum Schwenkwinkel α3 einen Wendepunkt mit dem Kraftwert F3 zu erreichen, wonach die Verstellkraft FR vor Erreichen der Endstellung abfällt, um mit dem Eintauchen der Rastnasen 9a, 9b in die Rastsenke 12a ein lokales Minimum einzunehmen. Mit Erreichen der Beanschlagung in der Endstellung steigt die Verstellkraft FR exponentiell an. 2 FIG. 11 shows a further sectional view with a to the sectional plane of FIG 1 parallel cutting plane. The light barrier with which the respective end position of the control unit is reached 3 is detected and thus as a means for detecting a pivoted position of the control panel 3 is not shown in detail in the figures, only the position transmitter interacting with the light barrier 14th that of the wave 4th is trained in 2 to recognize. This 2 shows the locking means according to the invention 9 , 10 that are provided for adjusting the control panel 3 to influence the adjustment force F R to be applied from the rest position to one of the end positions. This adjustment force F R is on the one hand from the return means 5 , 6th more precisely determined by the restoring force caused by this, but is determined by the interaction of the locking lugs 9a , 9b and the locking contours 10a , 10b co-determined. These are on a shaft section of the shaft 4th a first locking contour in each case in the circumferential direction 10a and a second locking contour 10b intended. The locking means 9 , 10 also have a U-shaped leaf spring 9 on that on the carrier 2 is set and with its free end each have a first locking lug 9a or a second locking lug 9b trains. The first latch 9a is in sliding engagement with the first locking contour 10a , while the second latch 9b in sliding engagement with the second locking contour 10b stands. When swiveling the control panel 3 the locking lugs run 9a , 9b on the associated latching contour 10a , 10b which is synchronized with the control unit 3 rotating shaft 4th from. The associated shape of the contour is exemplified using the contour 10a in 3 explained. When swiveling the control panel 3 the first latch arrives 9a from the notch sink corresponding to the rest position 13a to go to the grid bumps 11a to run up, to overcome this and then with reaching the end position with a pivoting amount of 35 ° beyond the grid elevation 11a in one of the locking holes corresponding to the end position 12a immerse yourself. The relative movement between the second locking lug 9b and the second locking contour 10b is synchronous accordingly. The same is true of the latching behavior between the first and second latching lugs 9a , 9b and the first and second locking contour 10a , 10b symmetrically with respect to the two pivoting directions R1, R2, since the two latching contours are mirror-symmetrical.
The result of the restoring force of the restoring means 5 , 6th and the locking means 9 , 10 The resulting curve of the adjustment force F R over the swivel range is in 4th shown, wherein the respective pivot dimension is defined by the pivot angle α. The course of the adjusting force F R is mirror-symmetrical to the rest position (α = 0 °). At the beginning of the pivoting from the rest position, there is a linear dependency of the adjusting force F R in relation to the pivot angle α, since this is essentially determined by the linear characteristic of the restoring means 5 , 6th is dominated. When the pivot angle α 2 is reached and the locking lugs come into contact 9a , 9b on the associated grid elevation 11a the adjusting force F R increases with a greater slope in order to reach a turning point with the force value F 3 at the pivot angle α 3 , after which the adjusting force F R drops before reaching the end position, in order with the immersion of the locking lugs 9a , 9b in the notch 12a to take a local minimum. When the loading is reached in the end position, the adjusting force F R increases exponentially.

In den 5 und 6 ist schematisch ein zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bedienelements 1 dargestellt. Das Bedienelement 1 weist einen nicht näher dargestellten Träger auf, an dem ein Bedienteil 3 mittels einer Welle 4 schwenkbeweglich um eine Schwenkachse A gelagert ist. Das Bedienteil 3 ist in zwei entgegengesetzte Richtungen R1 und R2 um jeweils 35° aus der gezeigten Ruhestellung in jeweils eine Endstellung verschwenkbar, wobei durch mechanisches Anschlagen des Bedienteils 3 an den Träger die Endstellung definiert ist. Um die Rückstellung des Bedienteils 3 in die Ruhestellung zu bewirken ist für jede Rückstellrichtung eine Schenkelfeder 5, 6 vorgesehen. Beide weisen einen spiralförmigen Abschnitt auf, der auf der Welle 4, dabei die Welle 4 gegenläufig umwickelnd, angeordnet ist. Die Schenkelfedern 5, 6 stützen sich jeweils mit einem Schenkel am Bedienteil 3 und mit dem anderen Schenkel am Träger ab. Eine Lichtschranke, mit der das Erreichen der jeweiligen Endstellung des Bedienteils 3 detektiert wird und die somit als Mittel zur Detektion einer Schwenkstellung des Bedienteils 3 dient, ist nicht näher in den Figuren dargestellt. Lediglich der mit der Lichtschranke zusammenwirkende Stellungsgeber 14, der als Fortsatz der Welle 4 ausgebildet wird, ist in den 5 und 6 zu erkennen.In the 5 and 6th is schematically a second embodiment of the control element according to the invention 1 shown. The control element 1 has a carrier, not shown, on which a control panel 3 by means of a shaft 4th is mounted pivotably about a pivot axis A. The control unit 3 can be pivoted in two opposite directions R1 and R2 by 35 ° each from the rest position shown into one end position, whereby by mechanically striking the control element 3 the end position is defined on the carrier. To reset the control unit 3 To bring about the rest position is a leg spring for each return direction 5 , 6th intended. Both have a spiral section that rests on the shaft 4th , doing the wave 4th wrapping in opposite directions, is arranged. The leg springs 5 , 6th support each other with one leg on the control panel 3 and with the other leg on the carrier. A light barrier with which the respective end position of the control unit can be reached 3 is detected and thus as a means for detecting a pivoted position of the control panel 3 is not shown in detail in the figures. Only the position transmitter interacting with the light barrier 14th , which is an extension of the shaft 4th is trained is in the 5 and 6th to recognize.

Wie die Perspektive der 6 zeigt, sind an den bezüglich der Schwenkachse A äußeren Enden des Bedienteils 3 die erfindungsgemäßen Rastmittel 9, 10 vorgesehen. Diese sollen die zur Verstellung des Bedienteils 3 von der Ruhestellung in eine der Endstellungen aufzubringende Verstellkraft FR beeinflussen. Diese Verstellkraft FR ist einerseits von den Rückstellmitteln 5, 6 genauer von der mittels dieser bewirkten Rückstellkraft bestimmt, wird aber durch die Wechselwirkung zwischen den Rastnasen 9 und den Rastkonturen 10 beeinflusst.
Dazu bildet das Bedienteil 2 zwei Rastkonturen 10 an seinen bezüglich der Schwenkachse äußeren Enden aus. Die Rastmittel 9, 10 weisen pro Rastkontur 10 jeweils eine mit einer Spiralfeder in Eingriff mit der jeweiligen Rastkontur 10 vorgespannte als Hülse ausgebildete Rastnase 9 auf. Je nach Dimensionierung und Platzierung, d.h. Wahl des radialen Abstands zur Schwenkachse A der Rastkontur 10 variiert das Rastmoment, somit das haptische Feedback und letztlich der Verlauf der Verstellkraft FR. Beim Verschwenken des Bedienteils 3 gelangt die erste Rastnase 9a aus der der Ruhestellung entsprechenden Rastsenke 13a, um auf die Rasterhebungen 11a aufzulaufen, diese zu überwinden und nachfolgend mit Erreichen der Endstellung bei einem Verschwenkungsmaß von 35° jenseits der Rasterhebung 11a in einer der Endstellung entsprechende Rastsenke 12a einzutauchen. Die Relativbewegung zwischen der zweiten Rastnase 9b und der zweiten Rastkontur 10b ist synchron entsprechend. Ebenso ist das Rastverhalten zwischen der ersten und zweiten Rastnase 9a, 9b und der ersten und zweiten Rastkontur 10a, 10b bezüglich der beiden Schwenkrichtungen R1, R2 symmetrisch, da die beiden Rastkonturen spiegelsymmetrisch ausgebildet sind.Like the perspective of the 6th shows are at the outer ends of the control panel with respect to the pivot axis A. 3 the locking means according to the invention 9 , 10 intended. These should be used to adjust the control unit 3 influence the adjustment force F R to be applied from the rest position to one of the end positions. This adjustment force F R is on the one hand from the return means 5 , 6th more precisely determined by the restoring force caused by this, but is determined by the interaction between the locking lugs 9 and the locking contours 10 influenced.
The control unit forms this 2 two locking contours 10 at its outer ends with respect to the pivot axis. The locking means 9 , 10 point per locking contour 10 each one with a spiral spring in engagement with the respective locking contour 10 prestressed locking lug designed as a sleeve 9 on. Depending on the dimensioning and placement, ie choice of the radial distance to the pivot axis A of the latching contour 10 the detent torque varies, thus the haptic feedback and ultimately the course of the adjustment force F R. When swiveling the control panel 3 the first latch arrives 9a from the notch sink corresponding to the rest position 13a to go to the grid bumps 11a to run up, to overcome this and then with reaching the end position with a pivoting amount of 35 ° beyond the grid elevation 11a in one of the locking holes corresponding to the end position 12a immerse yourself. The relative movement between the second locking lug 9b and the second locking contour 10b is synchronous accordingly. The same is true of the latching behavior between the first and second latching lugs 9a , 9b and the first and second locking contour 10a , 10b symmetrically with respect to the two pivoting directions R1, R2, since the two latching contours are mirror-symmetrical.

Claims (11)

Bedienelement (1) insbesondere für ein Kraftfahrzeug, aufweisend: einen Träger (2); ein an dem Träger (2) um wenigstens eine Schwenkachse (A) entgegen verschwenkbar gelagertes Bedienteil (3), wobei das Bedienteil (3) aus einer Ruhestellung unter Aufbringung einer Verstellkraft (FR) in wenigstens einer Schwenkrichtung (R1, R2) in eine Endstellung händisch verschwenkbar ist; Mittel zur Detektion einer Schwenkstellung des Bedienteils (3); Rückstellmittel (5, 6), welche das Bedienteil (3) unter Wirkung einer Rückstellkraft in die Ruhestellung zurückzustellen; und die Verstellkraft (FR) beeinflussende Rastmittel (9, 10), welche eine Rastkontur (10a, 10b) und eine auf der Rastkontur (10a, 10b) ablaufende, in Richtung Rastkontur (10a, 10b) vorgespannte Rastnase (9a, 9b) umfassen, deren relative Stellung zueinander entsprechend der Schwenkstellung des Bedienteils (3) variiert; wobei die Rastkontur (10a) eine Rasterhebung (11a) aufweist und so ausgestaltet ist, dass beim Verschwenken des Bedienteils (3) von der Ruhestellung in die Endstellung die Rastnase (9a, 9b) die Rasterhebung (11a) überwindet, um mit Erreichen der Endstellung hinter der Rasterhebung (11a) in eine Rastsenke (12a) einzutauchen.Operating element (1), in particular for a motor vehicle, comprising: a carrier (2); one on the carrier (2) about at least one pivot axis (A) pivotably mounted control part (3), the control part (3) from a rest position by applying an adjusting force (F R ) in at least one pivoting direction (R1, R2) in a End position is manually pivotable; Means for detecting a pivoted position of the operating part (3); Reset means (5, 6) which reset the operating part (3) into the rest position under the action of a reset force; and latching means (9, 10) influencing the adjustment force (F R ), which have a latching contour (10a, 10b) and a latching lug (9a, 9b) that runs on the latching contour (10a, 10b) and is prestressed in the direction of the latching contour (10a, 10b). include whose relative position to one another varies according to the pivoting position of the operating part (3); wherein the latching contour (10a) has a latching elevation (11a) and is designed so that when the operating part (3) is pivoted from the rest position into the end position, the latching lug (9a, 9b) overcomes the latching elevation (11a) in order to reach the end position immerse in a notch (12a) behind the raster elevation (11a). Bedienelement (1) nach Anspruch 1, wobei das Bedienteil (3) in zwei entgegengesetzte Schwenkrichtungen (R1, R2) aus der Ruhestellung in jeweils eine Endstellung verschwenkbar ist.Control element (1) Claim 1 , wherein the operating part (3) can be pivoted in two opposite pivoting directions (R1, R2) from the rest position into one end position. Bedienelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Rastmittel (9, 10) und die Rückstellmittel (5, 6) derart zusammenwirken, dass die Verstellkraft (FR) entlang eines Schwenkbereichs von der Ruhestellung zur Endstellung ein lokales Maximum (α3,F3) vor der Endstellung aufweist.Control element (1) according to one of the preceding claims, wherein the latching means (9, 10) and the restoring means (5, 6) interact in such a way that the adjusting force (F R ) along a pivoting range from the rest position to the end position has a local maximum (α 3 , F 3 ) has before the end position. Bedienelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Rückstellelement (5, 6) eine oder mehrere Schenkelfedern ist.Control element (1) according to one of the preceding claims, wherein the restoring element (5, 6) is one or more leg springs. Bedienelement (1) nach dem vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schenkelfeder (5, 6) einen spiralförmigen Abschnitt aufweist, der jeweils auf einer die Schwenkachse (A) definierenden, das Bedienteil (3) am Träger (2) festlegenden Welle (4) angeordnet ist.Control element (1) according to the preceding claim, wherein the leg spring (5, 6) has a spiral section which is arranged on a shaft (4) defining the pivot axis (A) and fixing the control part (3) on the carrier (2) . Bedienelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Rastkontur (10a, 10b) in Umfangsrichtung auf der die Schwenkachse (A) definierenden Welle (4) ausgebildet ist.Control element (1) according to one of the preceding claims, wherein the latching contour (10a, 10b) in Circumferential direction on the pivot axis (A) defining shaft (4) is formed. Bedienelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Rastmittel (9, 10) eine U-förmige Blattfeder (9) aufweisen, deren freien Enden jeweils eine Rastnase (9a, 9b) ausbilden.Control element (1) according to one of the preceding claims, wherein the latching means (9, 10) have a U-shaped leaf spring (9), the free ends of which each form a latching nose (9a, 9b). Bedienelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Rastkontur (10a, 10b) ausgebildet ist, ein Einrasten der Rastnase (9a, 9b) in einer der Ruhestellung des Bedienteils (3) entsprechende Rastsenke (13a) zu bewirken.Control element (1) according to one of the preceding claims, wherein the latching contour (10a, 10b) is designed to cause the latching lug (9a, 9b) to engage in a latching depression (13a) corresponding to the rest position of the operating part (3). Bedienelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mittel zur Stellungsdetektion ausgebildet sind, die Schwenkstellung optisch zu detektieren.Control element (1) according to one of the preceding claims, wherein the means for position detection are designed to optically detect the pivot position. Bedienelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ferner Mittel (7, 8) zur kapazitiven Detektion einer Annäherung und/oder Berührung des Bedienteils (3) vorgesehen sind.Control element (1) according to one of the preceding claims, wherein means (7, 8) for capacitive detection of an approach and / or contact with the control part (3) are also provided. Verwendung des Bedienelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einem Kraftfahrzeug.Use of the operating element (1) according to one of the preceding claims in a motor vehicle.
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