DE102014001630A1 - Operating device and vehicle with operating device - Google Patents
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Abstract
Eine Bedienvorrichtung (BV) umfasst eine Trägerkomponente (TK) und eine Bedienkomponente (BK). Eine dieser beiden Komponenten (TK, BK) weist einen ersten Permanentmagneten (PM1) zur Erzeugung von Magnetfeldlinien (ML) auf. Dieselbe oder die andere der beiden Komponenten (TK, BK) weist einen ersten Feldlinienfokussierer (FF1) zur Verdichtung von Magnetfeldlinien (ML) in einem Spalt (SP) zwischen der Trägerkomponente (TK) und der Bedienkomponente (BK) auf. Die Bedienkomponente (BK) ist an der Trägerkomponente (TK) beweglich gelagert. In einer Ruhestellung (W0) der Bedienkomponente (BK) ist eine erste Breite (b1) des Spaltes (SP) am ersten Feldlinienfokussierer (FF1) kleiner als eine zweite Breite (b2) des Spaltes (SP) an einer Stirnseite (SS) des ersten Permanentmagneten (PM1). Außerdem betrifft die Erfindung ein Fahrzeug (FZ) mit einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung (BV).An operating device (BV) comprises a carrier component (TK) and an operating component (BK). One of these two components (TK, BK) has a first permanent magnet (PM1) for generating magnetic field lines (ML). The same or the other of the two components (TK, BK) has a first Feldlinienfokussierer (FF1) for densifying magnetic field lines (ML) in a gap (SP) between the carrier component (TK) and the operating component (BK). The operating component (BK) is movably mounted on the carrier component (TK). In a rest position (W0) of the operating component (BK), a first width (b1) of the gap (SP) at the first field line focuser (FF1) is smaller than a second width (b2) of the gap (SP) at an end side (SS) of the first Permanent magnets (PM1). In addition, the invention relates to a vehicle (FZ) with an operating device (BV) according to the invention.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung mit einer Trägerkomponente und einer Bedienkomponente. Eine dieser beiden Komponenten weist einen ersten Permanentmagneten zur Erzeugung von Magnetfeldlinien auf. Dieselbe oder die andere der beiden Komponenten weist einen ersten Feldlinienfokussierer zur Verdichtung von Magnetfeldlinien in einem Spalt zwischen der Trägerkomponente und der Bedienkomponente auf. Die Bedienkomponente ist an der Trägerkomponente beweglich gelagert. Permanentmagnete werden auch als Dauermagnete bezeichnet.The present invention relates to an operating device with a carrier component and an operating component. One of these two components has a first permanent magnet for generating magnetic field lines. The same or the other of the two components has a first field line focuser for condensing magnetic field lines in a gap between the carrier component and the operating component. The operating component is movably mounted on the carrier component. Permanent magnets are also referred to as permanent magnets.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung.In addition, the invention relates to a vehicle with an operating device according to the invention.
Aus
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bedienvorrichtung mit einer Kraft-Weg-Kennlinie bereitzustellen, die dem Bediener ein besseres Bediengefühl (eine bessere Haptik) vermittelt als bekannte Bedienvorrichtungen. Außerdem ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Fahrzeug bereitzustellen, das eine solche Bedienvorrichtung aufweist.It is an object of the present invention to provide an operating device with a force-displacement characteristic, which gives the operator a better operating feel (better haptic) than known operating devices. In addition, it is an object of the invention to provide a vehicle having such an operating device.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Bedienvorrichtung gemäß Anspruch 1 und ein Fahrzeug gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindungen sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by an operating device according to
Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird eine Bedienvorrichtung mit einer Trägerkomponente und einer Bedienkomponente bereitgestellt. Eine dieser beiden Komponenten weist einen ersten Permanentmagneten zur Erzeugung von Magnetfeldlinien auf. Dieselbe oder die andere der beiden Komponenten weist einen ersten Feldlinienfokussierer zur Verdichtung von Magnetfeldlinien in einem Spalt zwischen der Trägerkomponente und der Bedienkomponente auf. Die Bedienkomponente ist an der Trägerkomponente beweglich gelagert. In einer Ruhestellung der Bedienkomponente ist eine erste Breite des Spaltes am ersten Feldlinienfokussierer kleiner als eine zweite Breite des Spaltes an einer Stirnseite des ersten Permanentmagneten.According to the present invention, an operating device is provided with a carrier component and an operating component. One of these two components has a first permanent magnet for generating magnetic field lines. The same or the other of the two components has a first field line focuser for condensing magnetic field lines in a gap between the carrier component and the operating component. The operating component is movably mounted on the carrier component. In a rest position of the operating component, a first width of the gap on the first field line focuser is smaller than a second width of the gap on an end face of the first permanent magnet.
Dementsprechend weist ein erfindungsgemäßes Fahrzeug eine erfindungsgemäße Bedienvorrichtung auf.Accordingly, a vehicle according to the invention has an operating device according to the invention.
Ein Konzept der vorliegenden Erfindung kann darin gesehen werden, dass mittels eines Feldlinienfokussierers eine räumliche Verdichtung der Magnetfeldlinien im Spalt zwischen der Trägerkomponente und der Bedienkomponente erreicht wird und dadurch eine Veränderung der Kraft-Weg-Kennlinie im Bereich der Maximalkraft genauer eingestellt werden kann als bei bekannten Bedienvorrichtungen. Hierdurch kann eine Bedienvorrichtung mit einer Kraft-Weg-Kennlinie bereitgestellt werden, die dem Bediener ein besseres Bediengefühl (eine bessere Haptik) vermittelt als bekannte Bedienvorrichtungen.A concept of the present invention can be seen in that by means of a Feldlinienfokussierers a spatial compression of the magnetic field lines in the gap between the carrier component and the operating component is achieved and thereby a change in the force-displacement curve in the range of the maximum force can be set more accurate than in known operating devices. In this way, an operating device with a force-displacement curve can be provided, which gives the operator a better operating feeling (better feel) than known operating devices.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der erste Feldlinienfokussierer ein erstes Blech aufweist, das ein ferromagnetisches Material umfasst. Hierdurch ist eine besonders kostengünstige Herstellung der Bedienvorrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist, wenn das erste Blech so angeordnet wird, dass dem Luftspalt eine Schmalseite des ersten Blechs zugewandt ist.A preferred embodiment provides that the first Feldlinienfokussierer has a first sheet comprising a ferromagnetic material. As a result, a particularly cost-effective production of the operating device is possible. It is particularly advantageous if the first sheet is arranged so that the air gap faces a narrow side of the first sheet.
Bevorzugt ist, wenn ein Flächenvektor des ersten Blechs senkrecht zu einer ersten Richtung eines Magnetfeldes verläuft, das innerhalb des ersten Permanentmagneten besteht. Hierdurch kann mittels Verwendung mindestens eines Permanentmagneten eine Bedienvorrichtung bereitgestellt werden, deren Bedienkomponente in mindestens zwei Richtungen gekippt oder verschoben werden kann, wobei die Bedienkomponente eine richtungsunabhängige Kraft-Weg-Kennlinie aufweist.It is preferable if a surface vector of the first sheet is perpendicular to a first direction of a magnetic field that exists within the first permanent magnet. In this way, by means of using at least one permanent magnet, an operating device can be provided whose operating component can be tilted or displaced in at least two directions, wherein the operating component has a direction-independent force-displacement characteristic.
Zweckmäßig ist, wenn die Bedienkomponente den ersten Permanentmagneten aufweist und die Trägerkomponente einen zweiten Permanentmagneten aufweist. Hierdurch kann zu beiden Seiten des Spaltes eine Magnetfeldquelle angeordnet werden und zu beiden Seiten des Spaltes eine Vorbündelung von Magnetfeldlinien stattfinden.It is expedient if the operating component has the first permanent magnet and the carrier component has a second permanent magnet. In this way, a magnetic field source can be arranged on both sides of the gap and a pre-focusing of magnetic field lines take place on both sides of the gap.
Auch ist es von Vorteil, wenn die Komponente, die den ersten Permanentmagneten aufweist, den ersten Feldlinienfokussierer aufweist und die andere der beiden Komponenten einen zweiten Feldlinienfokussierer zur Verdichtung der Magnetfeldlinien in dem Spalt zwischen der Trägerkomponente und der Bedienkomponente aufweist. Mittels eines zweiten Feldlinienfokussierers kann eine noch weiter verbesserte räumliche Verdichtung der Magnetfeldlinien im Spalt zwischen der Trägerkomponente und der Bedienkomponente erreicht werden und dadurch eine Veränderung der Kraft-Weg-Kennlinie im Bereich der Maximalkraft noch genauer eingestellt werden. Hierdurch kann eine Bedienvorrichtung mit einer Kraft-Weg-Kennlinie bereitgestellt werden, die dem Bediener ein noch besseres Bediengefühl (eine noch bessere Haptik) vermittelt.It is also advantageous if the component which has the first permanent magnet has the first field line focuser and the other of the two components has a second field line focuser for compressing the magnetic field lines in the gap between the carrier component and the Operating component has. By means of a second Feldlinienfokussierers a still further improved spatial compression of the magnetic field lines in the gap between the carrier component and the operating component can be achieved and thereby a change in the force-displacement curve in the range of the maximum force can be set even more precisely. As a result, an operating device with a force-displacement characteristic can be provided, which gives the operator an even better operating feeling (an even better feel).
Bevorzugt ist auch, wenn der zweite Feldlinienfokussierer ein zweites Blech aufweist, das ein ferromagnetisches Material umfasst. Hierdurch ist eine besonders kostengünstige Herstellung der Bedienvorrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist, wenn das zweite Blech so angeordnet ist, dass dem Luftspalt eine Schmalseite des zweiten Blechs zugewandt ist.It is also preferred if the second field line focuser has a second sheet comprising a ferromagnetic material. As a result, a particularly cost-effective production of the operating device is possible. It is particularly advantageous if the second sheet is arranged so that the air gap faces a narrow side of the second sheet.
Es ist zweckmäßig, wenn ein Flächenvektor des zweiten Blechs senkrecht zu einer zweiten Richtung eines Magnetfeldes verläuft, das innerhalb des zweiten Permanentmagneten besteht. Hierdurch durch kann mittels Verwendung von mindestens zwei Permanentmagneten eine Bedienvorrichtung bereitgestellt werden, deren Bedienkomponente in mindestens zwei Richtungen gekippt oder verschoben werden kann, wobei die Bedienkomponente eine richtungsunabhängige Kraft-Weg-Kennlinie aufweist.It is expedient for a surface vector of the second sheet to be perpendicular to a second direction of a magnetic field that exists within the second permanent magnet. In this way, by means of using at least two permanent magnets, an operating device can be provided whose operating component can be tilted or displaced in at least two directions, the operating component having a direction-independent force-displacement characteristic.
Vorteilhaft ist, wenn die Bedienvorrichtung oder die Trägerkomponente einen Mikrotaster aufweist, wobei der Mikrotaster eine Kraft-Weg-Kennlinie der Bedienvorrichtung beeinflusst. Auch ein Mikrotaster kann dazu beitragen, die Kraft-Weg-Kennlinie der Bedienvorrichtung zu gestalten. Gleichzeitig kann er dazu genutzt werden, in einem bestimmten Wegbereich oder an einem bestimmten Wegpunkt der Kraft-Weg-Kennlinie einen elektrischen Schaltvorgang durchzuführen.It is advantageous if the operating device or the carrier component has a micro-probe, wherein the micro-probe influences a force-displacement characteristic of the operating device. A micro-probe can also help to shape the force-displacement characteristic of the operating device. At the same time it can be used to perform an electrical switching operation in a certain path range or at a certain waypoint of the force-displacement characteristic.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn die Bedienvorrichtung oder die Trägerkomponente ein weiteres Rückstellelement und/oder einen Endanschlag aufweist, wobei das weitere Rückstellelement und/oder der Endanschlag eine Kraft-Weg-Kennlinie der Bedienvorrichtung beeinflusst. Mittels eines weiteren Rückstellelements ist es möglich, die Kraft-Weg-Kennlinie in einem Wegbereich zu gestalten, in dem der Krafteinfluss der Permanentmagnete klein im Verhältnis zur Maximalkraft ist. Mittels eines Endanschlags ist es möglich, die Kraft-Weg-Kennlinie an einem Ende des Wegbereichs der Kraft-Weg-Kennlinie zu gestalten.A further advantage results when the operating device or the carrier component has a further restoring element and / or an end stop, wherein the further restoring element and / or the end stop influences a force-displacement characteristic of the operating device. By means of a further restoring element, it is possible to design the force-displacement characteristic curve in a path region in which the force influence of the permanent magnets is small in relation to the maximum force. By means of an end stop, it is possible to design the force-displacement characteristic at one end of the travel range of the force-displacement characteristic curve.
Eine Ausführungsvariante sieht vor, dass die Trägerkomponente den ersten Permanentmagneten aufweist. Hierdurch kann die Bedienkomponente besonders kompakt aufgebaut werden, sofern nicht sowohl die Trägerkomponente als auch die Bedienkomponente ohnehin je einen Permanentmagneten aufweisen. Alternativ ist es auch möglich, dass die Bedienkomponente den ersten Permanentmagneten aufweist. Hierdurch kann die Trägerkomponente besonders kompakt aufgebaut werden, sofern nicht sowohl die Trägerkomponente als auch die Bedienkomponente ohnehin je einen Permanentmagneten aufweisen. Es ist auch möglich, dass die Trägerkomponente oder die Bedienkomponente einen zweiten Permanentmagneten aufweist. Hierdurch wird ein Raum, der sonst für ein Joch erforderlich ist, zur Verstärkung des Magnetfeldes mittels eines zweiten Permanentmagneten genutzt.A variant embodiment provides that the carrier component has the first permanent magnet. As a result, the operating component can be made particularly compact, unless both the carrier component and the operating component each have a permanent magnet anyway. Alternatively, it is also possible that the operating component has the first permanent magnet. As a result, the carrier component can be made particularly compact, unless both the carrier component and the operating component anyway each have a permanent magnet. It is also possible that the carrier component or the operating component has a second permanent magnet. As a result, a space that is otherwise required for a yoke, used to amplify the magnetic field by means of a second permanent magnet.
Es kann zweckmäßig sein, wenn die Trägerkomponente den ersten Feldlinienfokussierer aufweist. Hierdurch kann die Bedienkomponente besonders kompakt aufgebaut werden, sofern nicht sowohl die Trägerkomponente als auch die Bedienkomponente ohnehin je einen Feldlinienfokussierer aufweisen. Alternativ kann es zweckmäßig sein, wenn die Bedienkomponente den ersten Feldlinienfokussierer aufweist. Hierdurch kann die Trägerkomponente besonders kompakt aufgebaut werden, sofern nicht sowohl Trägerkomponente als auch Bedienkomponente ohnehin je einen Feldlinienfokussierer aufweisen.It may be expedient if the carrier component has the first field line focuser. As a result, the operating component can be made particularly compact, unless both the carrier component and the operating component each have a field line focuser anyway. Alternatively, it may be expedient if the operating component has the first field line focuser. As a result, the carrier component can be made particularly compact, unless both the carrier component and the operating component have a Feldlinienfokussierer anyway.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, die jeweils ein Beispiel darstellen. Dabei zeigt:The present invention will now be further explained with reference to the accompanying drawings, each of which is an example. Showing:
Die nachfolgend näher beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar.The embodiments described in more detail below represent preferred embodiments of the present invention.
Die in
Die Bedienkomponente BK weist eine Handhabe HH, einen Hebel H und einen bedienkomponentenseitigen Befestigungssockel BS1 auf. Der Hebel H ist mit der Handhabe HH mechanisch starr verbunden. Der bedienkomponentenseitigen Befestigungssockel BS1 ist mit dem Hebel H mechanisch starr verbunden. An dem bedienkomponentenseitigen Befestigungssockel BS1 ist ein erster Ringmagnet PM1 (Permanentmagnet) befestigt. Eine Hauptlängsachse des ersten Ringmagneten PM1 fluchtet mit der Hauptlängsachse des Hebels H. Der erste Ringmagnet PM1 ist von einem ersten Trennspalt TS1 und einem ersten Abreißblech FF1, das ein ferromagnetisches Material aufweist, konzentrisch ummantelt. Das erste Abreißblech FF1 besteht typischerweise aus einem weichmagnetischen Material. Das erste Abreißblech FF1 hat einen L-förmigen Ringquerschnitt, um Magnetfeldlinien ML, die aus der Oberseite OS des ersten Ringmagneten PM1 austreten (mit möglichst niedrigem magnetischen Übergangswiderstand) aufzunehmen.The operating component BK has a handle HH, a lever H and a user-component-side mounting base BS1. The lever H is mechanically rigidly connected to the handle HH. The operating component side mounting base BS1 is mechanically rigidly connected to the lever H. On the operating component-side mounting base BS1, a first ring magnet PM1 (permanent magnet) is fixed. A main longitudinal axis of the first ring magnet PM1 is aligned with the main longitudinal axis of the lever H. The first ring magnet PM1 is concentrically encased by a first separation gap TS1 and a first separation plate FF1 comprising a ferromagnetic material. The first tear plate FF1 is typically made of a soft magnetic material. The first tear-off plate FF1 has an L-shaped ring cross section for receiving magnetic field lines ML, which emerge from the top side OS of the first ring magnet PM1 (with the lowest possible magnetic contact resistance).
Die Trägerkomponente TK weist einen Topf T, einen trägerseitigen Befestigungssockel BS2 und eine Bedienteilblende BB auf. Der Topf T, der trägerseitige Befestigungssockel BS2 und die Bedienteilblende BB sind direkt oder mittelbar miteinander mechanisch starr verbunden. Auf dem trägerseitigen Befestigungssockel BS2 ist ein zweiter Ringmagnet PM2 (Permanentmagnet) befestigt. In einer Ruhestellung W0 (Bezugszeichen der
An dem bedienkomponentenseitigen Befestigungssockel BS1 sind eine oder mehrere Mikrotaster MT befestigt, die beim Verschieben oder Kippen der Bedienkomponente BK mit einer Innenseite IS des Topfes T zwecks Durchführung eines Schaltvorgangs SV (siehe
Die jeweilige Oberseite OS der beiden Ringmagnete PM1, PM2 weist den Nordpol N des jeweiligen Ringmagneten PM1, PM2 auf. Die jeweilige Unterseite US der Ringmagnete PM1, PM2 weist den Südpol S des jeweiligen Ringmagneten PM1, PM2 auf. Die Rotationssymmetrie und konzentrische Anordnung der kraftbildenden Komponenten PM1, PM2, FF1, FF2 der Bedienvorrichtung BV ermöglicht, dass die Kraft-Weg-Kennlinie KW (siehe
Die beiden Ringmagnete PM1, PM2 bilden zusammen mit weiteren Komponenten der Bedienvorrichtung BV einen Magnetkreis MK. In dem Magnetkreis MK (der in einer Ruhestellung W0 um eine gemeinsame Hauptlängsachse HA rotationssymmetrisch umlaufend angeordnet ist) stellen die beiden Ringmagnete PM1, PM2 magnetische Spannungsquellen dar, die über die beiden Abreißbleche FF1, FF2 und über einen umlaufenden Luftspalt SP in Serie geschaltet sind, der zwischen den beiden Abreißblechen FF1, FF2 angeordnet ist. Der Magnetkreis MK ist über magnetische Feldlinien ML geschlossen, die über einen anderen Bereich des Luftspalts LS verlaufen, der breiter ist (eine Breite b2 aufweist) als im Bereich der Abreißbleche FF1, FF2, wenn sich die Bedienvorrichtung BV in der Ruhestellung W0 befindet. Selbstverständlich ist auch eine Bedienvorrichtung BV mit sonst identischem Aufbau möglich, in welcher die jeweilige Oberseite OS der beiden Ringmagnete PM1, PM2 den Südpol S des jeweiligen Ringmagneten PM1, PM2 aufweist und die jeweilige Unterseite US der beiden Ringmagnete PM1, PM2 den Nordpol N des jeweiligen Ringmagneten PM1, PM2 aufweist.The two ring magnets PM1, PM2 together with other components of the operating device BV form a magnetic circuit MK. In the magnetic circuit MK (which is rotationally symmetrical in a rest position W0 about a common main longitudinal axis HA), the two ring magnets PM1, PM2 are magnetic voltage sources, which are connected in series via the two tear-off plates FF1, FF2 and via a circumferential air gap SP, which is arranged between the two tear-off sheets FF1, FF2. The magnetic circuit MK is closed by magnetic field lines ML which extend over a different area of the air gap LS which is wider (has a width b2) than in the area of the tear-off plates FF1, FF2 when the operating device BV is in the rest position W0. Of course, a control device BV with otherwise identical structure is possible in which the respective top OS of the two Ring magnets PM1, PM2 has the south pole S of the respective ring magnet PM1, PM2 and the respective bottom US of the two ring magnets PM1, PM2 has the north pole N of the respective ring magnet PM1, PM2.
Der Raum zwischen der Bedienkomponente und der Trägerkomponente, zu dem auch der Luftspalt LS gehört, ist typischerweise mit einem Gas (üblicherweise mit Luft) oder mit einem Öl gefüllt, das nicht ferromagnetisch ist. Im Interesse der Lesbarkeit wird mit 'Luftspalt' hier in üblicher Weise ein bestimmter Teil des magnetischen Kreises MK bezeichnet. Dies schließt nicht aus, dass der Luftspalt LS in ebenfalls möglichen (sonst gleichstrukturierten) Ausführungsvarianten mit etwas anderem als Luft gefüllt ist.The space between the operating component and the carrier component, which also includes the air gap LS, is typically filled with a gas (usually air) or with an oil that is not ferromagnetic. For the sake of readability, 'air gap' is used to refer to a specific part of the magnetic circuit MK in the usual way. This does not exclude that the air gap LS is filled in also possible (otherwise equally structured) variants with something other than air.
Um einen magnetischen Kurzschluss zu vermeiden, ist in der Ausführungsform von
Die
An der linken Hälfte der
Die
Die
Die
Die
Bis zu einer Auslenkung W' berührt das Betätigungsteil BT des Mikrotasters MT die Innenseite IS des Topfes T noch nicht. Daher wird die aufzuwendende Gesamtkraft KG bis zu einer Auslenkung W' durch die Kraft-Weg-Kennlinie KW der magnetischen Kraft KM am Luftspalt SP (und eine evtl. Gleitreibung im Lager L der Bedienkomponente BK) bestimmt. Je nach Auslegung kann hier auch ein Rückstellelement RE schon mit einer Kraftkomponente zur Gesamtkraft KG beitragen. Bis zu der Auslenkung W1 steigt die aufzuwendende Gesamtkraft KG streng monoton an. Da eine Vergrößerung des Spaltes SP energetisch nachteilig ist, versucht das Magnetfeld MF im Spalt SP dieser Änderung umso stärker entgegenzuwirken, je größer die Auslenkung w ist. Im Ergebnis ist in diesem Bereich die Kraft-Weg-Kennlinie KW näherungsweise linear.Up to a deflection W 'touches the operating part BT of the micro-probe MT, the inside IS of the pot T not yet. Therefore, the total force KG to be expended up to a deflection W 'by the force-displacement curve KW of the magnetic force KM at the air gap SP (and a possible sliding friction in the bearing L of the control component BK) is determined. Depending on the design, a restoring element RE can already contribute with a force component to the total force KG here. Up to the deflection W1, the total force KG to be applied increases in a strictly monotonic manner. Since an enlargement of the gap SP is energetically disadvantageous, the magnetic field MF in the gap SP tries to counteract this change the stronger the greater the deflection w. As a result, the force-displacement curve KW is approximately linear in this area.
Bei der Auslenkung W1 berührt das Betätigungsteil BT des Mikrotasters MT die Innenseite IS des Topfes T gerade eben. Andererseits beginnt bei dieser Auslenkung W1 die magnetische Kraft KM am Luftspalt SP stark nachzulassen. Umgangssprachlich ausgedrückt, beginnt das Magnetfeld MF hier abzureißen. Daher kommt der Begriff 'Abreißblech'. Zwar erhöht sich mit zunehmender Auslenkung w eine Rückstellkraft KS eines (in den Figuren nicht dargestellten) Rückstellelements des Betätigungsteils BT des Mikrotasters MT. Trotzdem nimmt die Gesamtkraft KG auf dem Weg von W1 bis W2 streng monoton ab. Denn auf dem Weg von W1 bis W2 lässt die magnetische Kraft KM am Luftspalt SP stärker nach als die Rückstellkraft KS der (in den Figuren nicht dargestellten) Rückstellkomponente des Betätigungsteils BT des Mikrotasters MT. Auch in diesem Bereich ist die Kraft-Weg-Kennlinie KW näherungsweise linear.During the deflection W1, the actuating part BT of the micro-probe MT just touches the inner side IS of the pot T. On the other hand, in this deflection W1, the magnetic force KM at the air gap SP begins to decrease sharply. Colloquially, the magnetic field MF begins to break off here. Hence the term 'tear-off sheet'. Although, with increasing deflection w, a restoring force KS of a restoring element (not shown in the figures) of the actuating part BT of the micro-probe MT increases. Nevertheless, the total force KG decreases strictly monotone on the way from W1 to W2. Because on the way from W1 to W2, the magnetic force KM at the air gap SP decreases more than the restoring force KS of the (not shown in the figures) restoring component of the actuating part BT of the micro-probe MT. Also in this area, the force-displacement curve KW is approximately linear.
Aufgrund des dann eintretenden Schaltvorgangs SV des Mikrotasters MT kommt es bei weiterer Erhöhung der Auslenkung w auf dem Weg von W2 zu W3 zu einer besonders schnellen (abrupten) Verringerung ΔKG der Gesamtkraft KG. Die abrupte Verringerung ΔKG der Gesamtkraft KG ist für einen Nutzer, der die Bedienvorrichtung BV betätigt, deutlich spürbar. Der Nutzer erhält dadurch eine haptische Rückmeldung (Quittung), die ihn darüber informiert, dass der Schaltvorgang SV ausgelöst wurde.Due to the then occurring switching operation SV of the micro-probe MT comes with a further increase in the deflection w on the way from W2 to W3 to a particularly rapid (abrupt) reduction ΔKG of the total force KG. The abrupt reduction ΔKG of the total force KG is clearly noticeable to a user operating the operating device BV. The user receives a haptic feedback (acknowledgment) that informs him that the switching process SV has been triggered.
Bei einer weiteren Erhöhung der Auslenkung w beginnt ein Endanschlag EA im Mikrotaster MT und/oder an anderer Stelle der weiteren Auslenkung eine immer größer werdende Kraft KS entgegenzusetzen. Infolgedessen steigt die Gesamtkraft KG auf dem Weg von W3 bis W4 streng monoton und progressiv stark an. Da die Gesamtkraft KG in jedem Bereich der Auslenkung w größer ist als die Kraft P0, welche die Standreibung des Lagers L erzeugt, wird die Bedienkomponente BK beim Loslassen der Handhabe HH unabhängig von der dann erreichten Auslenkung w zuverlässig in ihre Ruhestellung W0 zurückgeführt.Upon a further increase in the deflection w, an end stop EA in the micro-probe MT and / or at another point of the further deflection begins to oppose an ever-increasing force KS. As a result, the total force KG on the way from W3 to W4 increases strictly monotonous and progressive strong. Since the total force KG in each region of the deflection w is greater than the force P0, which generates the static friction of the bearing L, the operating component BK is reliably returned to its rest position W0 when releasing the handle HH regardless of the then achieved deflection w.
Durch eine Kombination eines Magnetpaares PM1, PM2 mit Abreißblechen FF1, FF2 und einem Mikrotaster MT wird für eine Bedienvorrichtung BV (beispielsweise einen Dreh-Drück-Steller mit Schiebefunktion) für die Schiebefunktion eine besondere, charakteristische Haptik erzeugt, die sich bei der Betätigung sehr wertig anfühlt. Infolge einer starken Bündelung des Magnetfeldes MF mittels der Abreißbleche FF1, FF2 und der Koordination mit der Kraft-Weg-Kurve KS der (in den Figuren nicht dargestellten) Rückstellkomponente im Mikrotaster MT kommt es beim Schieben der Handhabe HH zu der charakteristischen Haptik, die in
Die Haptik der Bedienvorrichtung BV fühlt sich bei der Betätigung deshalb sehr wertig an, weil dem eigentlichen Schaltvorgang SV zwei lange Wegabschnitte W0 bis W1 und W1 bis W2 vorgeschaltet sind, wobei der erste Wegabschnitt W0 bis W1 dazu dient, zunächst einen Betätigungswillen des Nutzers zuverlässig zu erfassen, und der zweite Wegabschnitt W2 bis W3 dazu dient, den Nutzer im Ablauf der weiteren Betätigung bis zum Auslösepunkt W3 mit einer unterstützenden Kraft (die durch ein Nachlassen ΔKG der magnetischen Gegenkraft KG infolge eines Abreißens des Magnetfelds MF entsteht) aktiv zu unterstützen.The feel of the operating device BV therefore feels very valuable in the operation, because the actual switching operation SV two long path sections W0 to W1 and W1 to W2 are connected upstream, the first path section W0 to W1 serves to first reliable operation of the user and the second path section W2 to W3 serves to actively assist the user in the course of the further operation up to the triggering point W3 with an assisting force (which arises due to a decrease ΔKG of the magnetic counterforce KG due to a disruption of the magnetic field MF).
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