WO2018015078A1 - Bedienvorrichtung mit aktiver haptischer feedbackerzeugung und schwingungsdämpfer - Google Patents

Bedienvorrichtung mit aktiver haptischer feedbackerzeugung und schwingungsdämpfer Download PDF

Info

Publication number
WO2018015078A1
WO2018015078A1 PCT/EP2017/064596 EP2017064596W WO2018015078A1 WO 2018015078 A1 WO2018015078 A1 WO 2018015078A1 EP 2017064596 W EP2017064596 W EP 2017064596W WO 2018015078 A1 WO2018015078 A1 WO 2018015078A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
operating device
elastomer component
housing
actuator
sleeve
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/064596
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Frederik Püschel
Tobias Bodenstein
Alain Dani
Original Assignee
Preh Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Preh Gmbh filed Critical Preh Gmbh
Publication of WO2018015078A1 publication Critical patent/WO2018015078A1/de

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/016—Input arrangements with force or tactile feedback as computer generated output to the user

Definitions

  • the invention relates to an operating device, in particular for a motor vehicle.
  • the operating device has an actuating part, which has a
  • Actuating surface defined, which is associated with one or more sensors for sensing a touch and / or a compressive force on the actuating surface.
  • it is a touchpad or a touchscreen or generally a disk with a sensor array comprising a plurality of sensors for sensing a touch and / or a pressure force.
  • an actuator drives the actuating part in a moving manner, so that the actuating part executes a deflection movement to be felt with the finger from an initial position or rest position, whereby a haptic feedback for the operator is generated on the actuating part, which is briefly described as active Haptic feedback is called.
  • An operating device of the type described is known for example from US 2005/0225539 AI. Thereafter, a touch screen is resiliently mounted and is shaken to generate the haptic feedback by means of a motor. The operating part thus performs a periodic, damped oscillation.
  • DE 10 2005 048 230 A1 discloses a touchscreen that is moved to generate a haptic feedback in the operating plane of the touch screen.
  • a shaking movement with several
  • the feedback is a vibration with continuously increasing frequency but constant vibration amplitude.
  • a touch screen is put into a periodic oscillation with a frequency of 100 Hertz to 400 Hertz.
  • Vibration periods persistent vibration is added.
  • the deflection movement is controlled by a control device by means of the excitation signal.
  • Auslenkksignal is in this case designed in such a way that a predominant part of the pulse energy in a first half-wave of the deflection movement on the
  • Actuating part and / or the finger of the operator is transmitted.
  • the invention is therefore based on the object, an operating device with active haptic feedback generation to provide, which is taken care of in a better, vibration control decoupling.
  • the operating device has a housing and an actuating part which defines an actuating surface and which is associated with one or more sensors for sensing a touch and / or a pressure force on the actuating surface.
  • actuating part which defines an actuating surface and which is associated with one or more sensors for sensing a touch and / or a pressure force on the actuating surface.
  • sensors for example, there are a plurality of sensors arranged in a matrix, such as capacitive sensors, for
  • a force sensor for detecting the pressure force caused by the actuation, such as a capacitive one
  • an actuator is further provided to move the actuating member to produce a haptic feedback
  • the actuating part is driven linearly.
  • the actuator is an electromotive or electromagnetic actuator.
  • the actuator on a coil which is rigidly connected to the housing and an armature which is rigidly connected to the actuating part.
  • the operating device has fastening means for fixing the actuator, at least parts thereof, such as the coil, to the housing.
  • the storage means and / or the return means and / or the fastening means comprises an elastomer component, such as a
  • the elastomer component is rotationally symmetrical.
  • the elastomer component is formed substantially as a sleeve.
  • the sleeve defines an opening for a positive or non-positive connection, in particular for a screw connection, for example, to set the actuator on the housing.
  • the elastomer component is used in an opening of the housing, for example, pressed or fixed by positive and / or non-positive connection to the housing.
  • the sleeve has a terminal projection or at both ends of a projection which are formed so that they the sleeve in the housing breakthrough or a
  • the elastomer component is formed in several parts.
  • the elastomeric component is defined by a mat and a sleeve, which are arranged adjacent to each other.
  • the fastening means comprise the elastomer component and this is arranged at least partially between the actuator and the housing.
  • the Elastomer component disposed between the actuator and the housing.
  • the mat defines a bearing surface for the actuator and preferably extends over the full area between the housing and the actuator.
  • Elastomer component on an inner part and an outer part for example, an inner sleeve and an outer sleeve.
  • the inner differs from the outer part in the elasticity.
  • the outer part has a higher elasticity than the inner part.
  • the inner and the outer part are positively connected.
  • the inner part and outer part are positively, for example, by a toothing with each other
  • the actuator is designed to drive the actuating part parallel to the plane spanned by the actuating surface.
  • the restoring means comprise a plurality of substantially U-shaped spring steel sheets and the elastomer component is in each case the U-shaped Curvature of the spring steel sheets arranged completely or partially filling.
  • the elastomer component has a wedge-shaped form.
  • the invention further relates to the use of the operating device in one of the previously described embodiments in a motor vehicle.
  • FIGS. show a particularly preferred embodiment of the invention, but this is not limited thereto. They show schematically:
  • Fig. 1 is a schematic sectional view of an inventive
  • FIG. 2 shows a first embodiment of an elastomer component used as part of the fastening means
  • FIG. 3 shows a second embodiment of an elastomer component used as part of the fastening means
  • FIG. 4 shows a third embodiment of an elastomer component used as part of the fastening means
  • FIG. 5 shows a fourth embodiment of an elastomer component used as part of the fastening means
  • Fig. 6 shows a fifth embodiment of an elastomeric component used as part of the fastening means
  • FIG. 7 shows the actuator with the third embodiment of the elastomer component
  • Restoring medium used elastomer component shows a further embodiment of a part of the storage means or
  • Resetting agent used elastomer component Resetting agent used elastomer component.
  • the operating device 1 comprises an actuating part 6, which is movable on a housing 2 with the storage means 20, which also as
  • the operating part 6 defines an actuating surface 6a.
  • the actuating part 6 is a touchpad or a touchscreen with associated sensors for touch detection.
  • Bearing means or restoring mittein is, inter alia, U-shaped leaf springs 20 made of spring steel, both a movement of the actuating part 6 in the direction parallel to the actuating surface 6a and a deflection of the actuating member 6 in the actuating surface 6a
  • Operating force resulting displacement is detected for example by a force sensor 9, here a capacitive force sensor.
  • a force sensor 9 here a capacitive force sensor.
  • the actuating part 6 is set in motion by means of an actuator 3, in this case an electromagnetic actuator, in oscillation to impart a haptic feedback to the operator, not shown here, by manual actuation.
  • the excitation by the actuator 3 comes about by electromagnetic interaction of the field generated by a coil of the actuator 3 with an actuation part-side armature 11 and causes a substantially parallel to the actuating surface 6a directed displacement of the operating part 6.
  • the armature 3 is by means of fastening means 10 on the housing 2 attached.
  • the storage means 20 and the return means and the fastening means 10 have in the illustrated embodiment of the invention the operating device 1 on an elastomer component.
  • FIGS. 2 to 7 Different elastomer components according to the invention assigned to the fastening means 10 are shown in FIGS. 2 to 7 described below.
  • the elastomer component 4 is a one-piece sleeve with lateral projections 4a and 4b which is inserted into an aperture of the housing 2, here an aperture or a recess of a printed circuit board belonging to the housing 2.
  • a screw from the nut 5b and the screw 5a is guided, which determines the actuator 3, here a belonging to the actuator 3 punching package, with respect to the housing 2, without causing an immediate contact of the actuator 3 with the housing 2 comes. Because of this and the arrangement of
  • the second embodiment shown in Figure 3, does not differ significantly from the first embodiment shown in Figure 1.
  • the elastomer component 4 is also a one-piece sleeve with lateral
  • the third embodiment shown in FIG. 4 differs in FIG.
  • the elastomer component 4 is formed in several parts. This is on the one hand formed by a sleeve 4d with lateral projection, which is inserted into an opening of the housing 2, here a breakthrough of a housing 2 associated circuit board.
  • the central opening 7 of the elastomer component 4 serves to carry out a screw connection, not shown.
  • Elastomer component 4 further comprises a mat 4c, one with the
  • Breakthrough 7 of the sleeve 4d brought to cover breakthrough and also defines a support for the actuator, not shown. Again, an immediate contact between the actuator and housing 2 is avoided.
  • the fourth embodiment shown in FIG. 5 differs in FIG.
  • a 4a of the projections 4a, 4b formed as a sleeve with lateral projections elastomer component 4 has a circumferential chamfer.
  • the chamfer facilitates the insertion, for example pressing, of the elastomer component in the opening of the housing 2 or the printed circuit board.
  • the fifth embodiment shown in FIG. 4 differs in FIG.
  • the elastomer component 4 is formed in several parts. This is formed on the one hand by an outer sleeve 4d with lateral projection, which is inserted into an opening of the housing 2, here a breakthrough of a housing 2 associated circuit board.
  • the outer sleeve 4f encloses
  • Elastomer component 4 defined and the implementation of a screw, not shown, is used.
  • the elastomer component 4 further comprises a mat 4c which has a breakthrough made with the opening 7 of the sleeve 4d breakthrough and further defines a support for the actuator, not shown. Again, an immediate contact between the actuator and housing 2 is avoided. Because of this and the arrangement of
  • Elastomer component 4 between the actuator and the housing 2 there is a vibrational decoupling between actuator and housing 2.
  • the inner sleeve 4f has respect to the outer sleeve 4d lower elasticity and are connected via a mutual teeth 4e in positive connection with each other.
  • the actuator 3 will be explained with its taking place via the screw 10 fixing the case not shown.
  • the actuator 3 has a coil 3a and for guiding the electric field generated by the coil 3a, a punching package 3b made of soft magnetic
  • elastomer component 4 has a mat of elastomeric material 4c and the for insertion into the Breakthrough of the housing provided sleeve 4d.
  • the mat 4c defines the housing-side support for the actuator 3. Due to the central opening of the elastomer component 4, a screw connection is made from the nut 5b and the screw 5a, which is the actuator 3, in this case belonging to the actuator 3
  • FIG. 8 shows an embodiment of an elastomer component 4 used as part of the storage means 20 or restoring means.
  • the storage means 20 have leaf springs ⁇ of spring steel with a substantially U-shaped form. In the U-shaped curvature and this filling the designed as a wedge-shaped insert made of elastomeric elastomer component 4 is used, whereby it acts as a vibration damper.
  • FIG. 9 shows a further embodiment of an elastomer component 4 used as part of the storage means 20 or restoring means.
  • the storage means 20 in turn have leaf springs ⁇ of spring steel with a substantially U-shaped form. In the U-shaped curvature and this filling the designed as a wedge-shaped insert made of elastomeric elastomer component 4 is used, whereby it acts as a vibration damper.
  • Elastomer component 4 and the leaf spring ⁇ act positively and non-positively to prevent loss of the elastomeric component 4.
  • the elastomer component 4 the flanks of the leaf spring ⁇ encompassing projections 22 to the elastomer component 4 in the U-shaped
  • Curvature of the leaf spring ⁇ set in a first direction. Lateral projections 21 of the leaf spring ⁇ bear against the elastomer component 4 in order to fix the elastomer component 4 in a second direction orthogonal to the first direction with respect to the leaf spring ⁇ .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Springs (AREA)
  • Mechanical Control Devices (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung (1), aufweisend : ein Gehäuse (2); ein Betätigungsteil (6), welches eine Betätigungsfläche (6a) definiert und der eine, ein (9) oder mehrere Sensoren umfassende Sensoreinheit zum Sensieren einer Berührung und/oder einer Druckkraft auf der Betätigungsfläche (6a) zugeordnet ist; Lagerungsmittel (20), mittels derer das Betätigungsteil (6) aus einer Ruhestellung beweglich am Gehäuse (2) gelagert ist; Rückstellmittel (20) zur elastischen Rückstellung des Betätigungsteils (6) in die Ruhestellung; einen Aktuator (3), um das Betätigungsteil (6) zur Erzeugung eines haptischen Feedbacks bewegend anzutreiben; Befestigungsmittel (10), um den Aktuator (3) am Gehäuse (2) festzulegen, wobei die Lagerungsmittel (20) und/oder die Rückstellmittel (20) und/oder die Befestigungsmittel (10) eine Elastomerkomponente (4), wie eine Kautschukkomponente, umfassen.

Description

Bedienvorrichtung mit aktiver haptischer Feedbackerzeugung und
Schwingungsdämpfer
Die Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung insbesondere für ein Kraftfahrzeug . Die Bedienvorrichtung weist ein Betätigungsteil auf, welches eine
Betätigungsfläche definiert, der ein oder mehrere Sensoren zum Sensieren einer Berührung und/oder einer Druckkraft auf der Betätigungsfläche zugeordnet ist. Beispielsweise handelt es sich um ein Touchpad oder ein Touchscreen oder allgemein eine Scheibe mit einer mehrere Sensoren umfassenden Sensormatrix zum Sensieren einer Berührung und/oder einer Druckkraft. Zum Betätigen der Bedienvorrichtung muss ein Benutzer mit einem Finger das Betätigungsteil drücken. Hierbei ist vorgesehen, dass ein Aktuator das Betätigungsteil bewegend antreibt, so dass das Betätigungsteil aus einer Ausgangslage oder auch Ruhelage genannt heraus eine mit dem Finger zu spürende Auslenkbewegung ausführt, wodurch an dem Betätigungsteil ein haptisches Feedback für den Bediener erzeugt wird, was kurz als aktives haptisches Feedback bezeichnet wird .
Eine Bedienvorrichtung der beschriebenen Art ist beispielsweise aus der US 2005/0225539 AI bekannt. Danach ist ein Touchscreen federnd gelagert und wird zum Erzeugen des haptischen Feedbacks mittels eines Motors geschüttelt. Das Betätigungsteil führt so eine periodische, gedämpfte Schwingung aus.
Aus der DE 103 15 841 AI ist ebenfalls eine Bedieneinrichtung mit haptischer Rückmeldung bekannt.
Die DE 10 2005 048 230 AI offenbart einen Touchscreen, der zur Erzeugung eines haptischen Feedbacks in der Betätigungsflächenebene des Touchscreens bewegt wird . Hierbei ist eine Rüttelbewegung mit mehreren
Schwingungsperioden vorgesehen.
Aus der DE 10 2009 034 871 AI ist ein Bediensystem zum Erfassen von
Nutzereingaben in einem Kraftfahrzeug mit haptischem Bedienfeedback bekannt. Das Feedback ist eine Vibration mit kontinuierlich ansteigender Frequenz, aber konstanter Vibrationsamplitude.
l In der DE 10 2007 005 889 AI ist eine Bedieneinheit für ein Kraftfahrzeug beschrieben, bei welcher eine haptische Rückmeldung durch einen
elektromagnetischen, elektrostatischen oder piezoelektrischen Aktuator erzeugt wird . Hierbei wird ein Touchscreen in eine periodische Schwingung mit einer Frequenz von 100 Hertz bis 400 Hertz versetzt.
Die DE 10 2013 016 491 AI offenbart eine Bedienvorrichtung mit Touchscreen bei der vermieden werden soll, dass der Touchscreen in eine mehrere
Schwingungsperioden andauernde Schwingung versetzt wird . Um dies zu verhindern, wird bei der dieser Bedienvorrichtung die Auslenkbewegung durch eine Steuereinrichtung mittels des Anregungssignals gesteuert. Das
Auslenksignal ist hierbei in der Weise ausgelegt, dass ein überwiegender Teil der Impulsenergie in einer ersten Halbwelle der Auslenkbewegung auf das
Betätigungsteil und/oder den Finger des Bedieners übertragen wird .
All diesen Lösungen gemeinsam ist eine nicht ausreichende
Schwingungsentkopplung zwischen dem Betätigungsteil und dem Gehäuse beziehungsweise zwischen dem Aktor und dem Gehäuse.
Angesichts des aufgezeigten Standes der Technik bietet die Entwicklung einer Bedienvorrichtung mit aktiver haptischer Feedbackerzeugung noch Raum für Verbesserungen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Bedienvorrichtung mit aktiver haptischer Feedbackerzeugung, bereitzustellen, bei der für eine bessere, schwingungstechnische Entkoppelung gesorgt ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Bedienvorrichtung mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Eine gleichermaßen vorteilhafte Verwendung des nebengeordneten Anspruchs. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen . Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich. Die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung weist ein Gehäuse sowie ein Betätigungsteil, welches eine Betätigungsfläche definiert und der ein oder mehrere Sensoren zum Sensieren einer Berührung und/oder einer Druckkraft auf der Betätigungsfläche zugeordnet ist. Beispielsweise handelt es sich um mehrere in einer Matrix angeordnete Sensoren, wie kapazitive Sensoren, zur
ortsauflösenden Berührungsdetektion und/oder einen Kraftsensor zur Detektion der durch die Betätigung bewirkten Druckkraft, wie einen kapazitiven
Kraftsensor.
Ferner sind Lagerungsmittel, mittels derer das Betätigungsteil aus einer
Ruhestellung beweglich am Gehäuse gelagert ist, vorgesehen. Es sind
erfindungsgemäß ferner Rückstell mittel zur elastischen Rückstellung des
Betätigungsteils in die Ruhestellung, beispielsweise Bleche aus Federstahl vorgesehen. Erfindungsgemäß ist ferner ein Aktuator vorgesehen, um das Betätigungsteil zur Erzeugung eines haptischen Feedbacks bewegend
anzutreiben. Bevorzugt wird das Betätigungsteil linear angetrieben. Bevorzugt ist der Aktuator ein elektromotorischer oder elektromagnetischer Aktuator.
Beispielsweise weist der Aktuator eine Spule auf, die starr mit dem Gehäuse verbunden ist und einen Anker auf, der starr mit dem Betätigungsteil verbunden ist.
Erfindungsgemäß weist die Bedienvorrichtung Befestigungsmittel auf, um den Aktuator, zumindest Teile davon, wie die Spule, am Gehäuse festzulegen.
Erfindungsgemäß weisen die Lagerungsmittel und/oder die Rückstellmittel und/oder die Befestigungsmittel eine Elastomerkomponente, wie eine
Kautschukkomponente auf. Dadurch wird eine Schwingungsentkopplung zwischen Betätigungsteil und Gehäuse und/oder Aktuator und Gehäuse bewirkt. Insbesondere wird eine Entstehung unerwünschter, durch das Gehäuse als Körperschall abgestrahlter Geräusche verhindert und/oder die Erzeugung des haptischen Feedbacks verbessert und präzisiert.
Bevorzugt ist die Elastomerkomponente rotationssymmetrisch ausgebildet.
Bevorzugt ist die Elastomerkomponente im Wesentlichen als Hülse ausgebildet. Bevorzugt definiert die Hülse einen Durchbruch für eine formschlüssige oder kraftschlüssige Verbindung, insbesondere für eine Schraubverbindung, um beispielsweise den Aktuator am Gehäuse festzulegen.
Bevorzugt ist die Elastomerkomponente in einen Durchbruch des Gehäuses eingesetzt, beispielswiese eingepresst oder durch form- und/oder kraftschlüssige Verbindung am Gehäuse festgelegt. Beispielsweise weist die Hülse eine endständige Auskragung oder an beiden Ende eine Auskragung auf, die so ausgebildet sind, dass sie die Hülse im Gehäusedurchbruch oder einer
Gehäuseausnehmung festlegen.
Bevorzugt ist die Elastomerkomponente mehrteilig ausgebildet. Bevorzugt wird die Elastomerkomponente durch eine Matte und eine Hülse definiert, die aneinander angrenzend angeordnet sind.
Bevorzugt weisen die Befestigungsmittel die Elastomerkomponente auf und diese ist wenigstens teilweise zwischen dem Aktuator und dem Gehäuse angeordnet. Beispielsweise ist die als Matte ausgebildete oder eine Matte aufweisende
Elastomerkomponente zwischen dem Aktuator und dem Gehäuse angeordnet. Beispielsweise definiert die Matte eine Auflagefläche für den Aktuator und erstreckt sich bevorzugt vollflächig zwischen dem Gehäuse und dem Aktuator.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die
Elastomerkomponente ein inneres Teil und ein äußeres Teil auf, beispielsweise eine Innenhülse und eine Außenhülse. Bevorzugt unterscheidet sich das innere von dem äußeren Teil in der Elastizität. Beispielsweise weist das äußere Teil eine höhere Elastizität als das innere Teil auf. Beispielsweise sind das innere und das äußere Teil kraftschlüssig verbunden. Bevorzugt sind das innere Teil und äußere Teil formschlüssig, beispielsweise durch eine Verzahnung, miteinander
verbunden.
Bevorzugt ist der Aktuator ausgelegt, das Betätigungsteil parallel zu der von der Betätigungsfläche aufgespannten Ebene anzutreiben.
Bevorzugt umfassen die Rückstell mittel mehrere, im Wesentlichen U-förmige Federstahlbleche und die Elastomerkomponente ist jeweils die U-förmige Krümmung der Federstahlbleche ganz oder teilweise ausfüllend angeordnet. Beispielsweise weist die Elastomerkomponente eine keilförmige Gestalt auf.
Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung der Bedienvorrichtung in einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen in einem Kraftfahrzeug .
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung zeigen, diese jedoch nicht darauf beschränkt ist. Es zeigen schematisch :
Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen
Ausführungsform der Bedienvorrichtung;
Fig. 2 eine erste Ausführungsform einer als Teil der Befestigungsmittel verwendeten Elastomerkomponente;
Fig. 3 eine zweite Ausführungsform einer als Teil der Befestigungsmittel verwendeten Elastomerkomponente;
Fig. 4 eine dritte Ausführungsform einer als Teil der Befestigungsmittel verwendeten Elastomerkomponente;
Fig. 5 eine vierte Ausführungsform einer als Teil der Befestigungsmittel verwendeten Elastomerkomponente;
Fig. 6 eine fünfte Ausführungsform einer als Teil der Befestigungsmittel verwendeten Elastomerkomponente;
Fig. 7 der Aktor mit der dritten Ausführungsform der Elastomerkomponente;
Fig. 8 eine Ausführungsform einer als Teil der Lagerungsmittel bzw.
Rückstell mittel verwendeten Elastomerkomponente; Fig. 9 eine weitere Ausführungsform einer als Teil der Lagerungsmittel bzw.
Rückstell mittel verwendeten Elastomerkomponente.
Die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung 1 weist ein Betätigungsteil 6, das beweglich an einem Gehäuse 2 mit den Lagerungsmitteln 20, die auch als
Rückstell mittel fungieren und in der in Figur 1 gezeigte Ruhestellung rückstellend wirken, gelagert ist. Das Betätigungsteil 6 definiert eine Betätigungsfläche 6a. Beispielsweise handelt es sich bei dem Betätigungsteil 6 um ein Touchpad oder ein Touchscreen mit zugehöriger Sensorik zur Berührdetektion. Bei den
Lagerungsmitteln bzw. Rückstell mittein handelt es sich unter anderem um U- förmig gebogene Blattfedern 20 aus Federstahl, die sowohl eine Bewegung des Betätigungsteil 6 in der zur Betätigungsfläche 6a parallelen Richtung als auch eine Auslenkung des Betätigungsteils 6 in der zur Betätigungsfläche 6a
senkrechten Richtung zulassen. Diese letzte aus der Einwirkung einer
Betätigungskraft resultierende Verlagerung wird beispielsweise durch einen Kraftsensor 9, hier einen kapazitiven Kraftsensor, detektiert. Bei Detektion des Überschreitens einer vorgegebenen Betätigungskraft wird mittels eines Aktors 3, hier ein elektromagnetischer Aktor, das Betätigungsteil 6 in Bewegung, hier Schwingung versetzt, um dem hier nicht dargestellten Bediener bei händischer Betätigung ein haptisches Feedback zu vermitteln. Die Anregung durch den Aktor 3 kommt durch elektromagnetisches Zusammenwirken des von einer Spule des Aktors 3 erzeugten Feldes mit einem betätigungsteilseitigen Anker 11 zu Stande und bewirkt eine im Wesentlichen parallel zur Betätigungsfläche 6a gerichtete Verlagerung des Betätigungsteils 6. Der Anker 3 ist mittels Befestigungsmitteln 10 am Gehäuse 2 befestigt. Die Lagerungsmittel 20 bzw. die Rückstellmittel sowie die Befestigungsmittel 10 weisen in der gezeigten, erfindungsgemäßen Ausführungsform der Bedienvorrichtung 1 eine Elastomerkomponente auf.
Unterschiedliche den Befestigungsmitteln 10 zugeordnete, erfindungsgemäße Elastomerkomponenten sind in den nachfolgend beschriebenen Figuren 2 bis 7 gezeigt.
Bei der in Figur 2 gezeigten, ersten Ausführungsform der Befestigungsmittel 10 ist die Elastomerkomponente 4 eine einteilige Hülse mit seitlichen Auskragungen 4a und 4b die in einen Durchbruch des Gehäuses 2, hier einen Durchbruch oder eine Aussparung einer zum Gehäuse 2 gehörigen Leiterplatte eingesetzt ist. Durch den zentralen Durchbruch der Elastomerkomponente 4 ist eine Schraubverbindung aus der Mutter 5b und der Schraube 5a geführt, die den Aktor 3, hier eine zum Aktor 3 gehöriges Stanzpaket, bezüglich des Gehäuses 2 festlegt, ohne dass es zu einer unmittelbaren Berührung des Aktors 3 mit dem Gehäuse 2 kommt. Aufgrund dessen und der Anordnung der
Elastomerkomponente 4 zwischen dem Aktor 3 und dem Gehäuse 2 kommt es zur schwingungstechnischen Entkopplung zwischen Aktor 3 und Gehäuse 2. Die in Figur 3 gezeigte, zweite Ausführungsform unterscheidet sich nicht wesentlich von der in Figur 1 gezeigten ersten Ausführungsform. Hier ist die Elastomerkomponente 4 ebenfalls eine einteilige Hülse mit seitlichen
Auskragungen 4a und 4b die in einen Durchbruch des Gehäuses 2, hier einen Durchbruch einer zum Gehäuse 2 gehörigen Leiterplatte eingesetzt ist. Durch den zentralen Durchbruch der Elastomerkomponente 4 ist ebenfalls, aber in umgekehrter Einsteckrichtung eine Schraubverbindung aus der Mutter 5b und der Schraube 5a geführt, die den Aktor 3, hier eine zum Aktor 3 gehöriges Stanzpaket, bezüglich des Gehäuses 2 festlegt. Die Schraubverbindung weist ferner eine Beilegscheibe 8 auf. Auch hier wird eine unmittelbare Berührung zwischen Aktor 3 und Gehäuse 2 vermieden. Aufgrund dessen und der
Anordnung der Elastomerkomponente 4 zwischen dem Aktor 3 und dem Gehäuse 2 kommt es zur schwingungstechnischen Entkopplung zwischen Aktor 3 und Gehäuse 2.
Die in Figur 4 gezeigte, dritte Ausführungsform unterscheidet sich im
Wesentlichen von den zuvor beschriebenen Ausführungsformen dadurch, dass die Elastomerkomponente 4 mehrteilig ausgebildet ist. Diese ist einerseits durch eine Hülse 4d mit seitlicher Auskragung gebildet, die in einen Durchbruch des Gehäuses 2, hier einen Durchbruch einer zum Gehäuse 2 gehörigen Leiterplatte eingesetzt ist. Der zentrale Durchbruch 7 der Elastomerkomponente 4 dient der Durchführung einer nicht dargestellten Schraubverbindung . Die
Elastomerkompente 4 umfasst ferner ein Matte 4c, die einen mit dem
Durchbruch 7 der Hülse 4d zur Deckung gebrachten Durchbruch aufweist und ferner eine Auflage für den nicht dargestellten Aktor definiert. Auch hier wird eine unmittelbare Berührung zwischen Aktor und Gehäuse 2 vermieden .
Aufgrund dessen und der Anordnung der Elastomerkomponente 4 zwischen dem Aktor und dem Gehäuse 2 kommt es zur schwingungstechnischen Entkopplung zwischen Aktor und Gehäuse 2.
Die in Figur 5 gezeigte, vierte Ausführungsform unterscheidet sich im
Wesentlichen von der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform dadurch, dass eine 4a der Auskragungen 4a, 4b der als Hülse mit seitlichen Auskragungen ausgebildete Elastomerkomponente 4 eine umlaufende Fase aufweist. Die Fase erleichtert das Einsetzen, beispielsweise Einpressen, der Elastomerkomponente in den Durchbruch des Gehäuses 2 bzw. der Leiterplatte.
Die in Figur 4 gezeigte, fünfte Ausführungsform unterscheidet sich im
Wesentlichen von der zuvor beschriebenen ersten und vierten Ausführungsform dadurch, dass die Elastomerkomponente 4 mehrteilig ausgebildet ist. Diese ist einerseits durch eine äußere Hülse 4d mit seitlicher Auskragung gebildet, die in einen Durchbruch des Gehäuses 2, hier einen Durchbruch einer zum Gehäuse 2 gehörigen Leiterplatte eingesetzt ist. Die äußere Hülse 4f umschließt
formschlüssig eine innere Hülse 4f, die den zentralen Durchbruch 7 der
Elastomerkomponente 4 definiert und der Durchführung einer nicht dargestellten Schraubverbindung dient. Die Elastomerkompente 4 umfasst ferner ein Matte 4c, die einen mit dem Durchbruch 7 der Hülse 4d zur Deckung gebrachten Durchbruch aufweist und ferner eine Auflage für den nicht dargestellten Aktor definiert. Auch hier wird eine unmittelbare Berührung zwischen Aktor und Gehäuse 2 vermieden . Aufgrund dessen und der Anordnung der
Elastomerkomponente 4 zwischen dem Aktor und dem Gehäuse 2 kommt es zur schwingungstechnischen Entkopplung zwischen Aktor und Gehäuse 2. Die innere Hülse 4f weist gegenüber der äußeren Hülse 4d eine geringere Elastizität auf und stehen über eine wechselseitige Verzahnung 4e in formschlüssiger Verbindung miteinander.
Anhand Figur 7 wird der Aktor 3 mit seiner über die Schraubverbindung 10 erfolgenden Festlegung am nicht näher dargestellten Gehäuse erläutert werden . Der Aktor 3 weist eine Spule 3a und zur Führung des durch die Spule 3a erzeugten elektrischen Feldes ein Stanzpaket 3b aus weichmagnetischem
Material auf. Die zu den Lagerungsmitteln 10 gehörende Elastomerkomponente 4 weist eine Matte aus Elastomermaterial 4c und die für das Einsetzen in den Durchbruch des Gehäuses vorgesehene Hülse 4d auf. Die Matte 4c definiert die gehäuseseitige Auflage für den Aktor 3. Durch den zentralen Durchbruch der Elastomerkomponente 4 ist eine Schraubverbindung aus der Mutter 5b und der Schraube 5a geführt, die den Aktor 3, hier das zum Aktor 3 gehöriges
Stanzpaket 3b, bezüglich des Gehäuses festlegt, ohne dass es zu einer
unmittelbaren Berührung des Aktors 3 mit dem Gehäuse kommt. Aufgrund dessen und der Anordnung der Elastomerkomponente 4 zwischen dem Aktor 3 und dem Gehäuse kommt es zur schwingungstechnischen Entkopplung zwischen Aktor 3 und Gehäuse.
Figur 8 zeigt eine Ausführungsform einer als Teil der Lagerungsmittel 20 bzw. Rückstell mittel verwendeten Elastomerkomponente 4. Die Lagerungsmittel 20 weisen Blattfedern Γ aus Federstahl mit im Wesentlichen U-förmige Gestalt auf. In die U-förmige Krümmung und diese ausfüllend ist die als keilförmiger Einsatz aus Elastomermaterial ausgebildete Elastomerkomponente 4 eingesetzt, wodurch sie als Schwingungsdämpfer wirkt.
Figur 9 zeigt eine weitere Ausführungsform einer als Teil der Lagerungsmittel 20 bzw. Rückstellmittel verwendeten Elastomerkomponente 4. Die Lagerungsmittel 20 weisen wiederum Blattfedern Γ aus Federstahl mit im Wesentlichen U-förmige Gestalt auf. In die U-förmige Krümmung und diese ausfüllend ist die als keilförmiger Einsatz aus Elastomermaterial ausgebildete Elastomerkomponente 4 eingesetzt, wodurch sie als Schwingungsdämpfer wirkt. Die
Elastomerkomponente 4 und die Blattfeder Γ wirken form- und kraftschlüssig zusammen, um ein Verlieren der Elastomerkomponente 4 zu verhindern. Dazu weist die Elastomerkomponente 4 die Flanken der Blattfeder Γ umgreifende Auskragungen 22 aus, um die Elastomerkomponente 4 in der U-förmigen
Krümmung der Blattfeder Γ in einer ersten Richtung festzulegen. Seitliche Überstände 21 der Blattfeder Γ liegen an der Elastomerkomponente 4 an, um die Elastomerkomponente 4 in einer zur ersten Richtung orthogonalen, zweiten Richtung bezüglich der Blattfeder Γ festzulegen.

Claims

Ansprüche:
1. Bedienvorrichtung (1), aufweisend :
ein Gehäuse (2);
ein Betätigungsteil (6), welches eine Betätigungsfläche (6a) definiert und der eine, ein (9) oder mehrere Sensoren umfassende Sensoreinheit zum
Sensieren einer Berührung und/oder einer Druckkraft auf der
Betätigungsfläche (6a) zugeordnet ist;
Lagerungsmittel (20), mittels derer das Betätigungsteil (6) aus einer
Ruhestellung beweglich am Gehäuse (2) gelagert ist;
Rückstellmittel (20) zur elastischen Rückstellung des Betätigungsteils (6) in die Ruhestellung;
einen Aktuator (3), um das Betätigungsteil (6) zur Erzeugung eines haptischen Feedbacks bewegend anzutreiben;
Befestigungsmittel (10), um den Aktuator (3) am Gehäuse (2) festzulegen, wobei die Lagerungsmittel (20) und/oder die Rückstell mittel (20) und/oder die Befestigungsmittel (10) eine Elastomerkomponente (4), wie eine
Kautschukkomponente, umfassen.
2. Bedienvorrichtung (1) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei die
Elastomerkomponente (4) rotationssymmetrisch ausgebildet ist.
3. Bedienvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Elastomerkomponente (4) im Wesentlichen als Hülse ausgebildet ist.
4. Bedienvorrichtung (1) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei die
Hülse (4) einen Durchbruch (7) für eine formschlüssige Verbindung oder eine kraftschlüssige Verbindung, wie eine Schraubverbindung, definiert.
5. Bedienvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Elastomerkomponente (4) in einen Durchbruch des Gehäuses (2) eingesetzt ist, beispielswiese eingepresst ist oder durch form- und/oder kraftschlüssige Verbindung am Gehäuse (2) festgelegt ist.
6. Bedienvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Elastomerkomponente (4) mehrteilig ausgebildet ist.
7. Bedienvorrichtung (1) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Elastomerkomponente (4) durch eine Matte und eine Hülse definiert ist, die aneinander angrenzend angeordnet sind .
8. Bedienvorrichtung (1) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Befestigungsmittel (10) die Elastomerkomponente (4) aufweisen und diese wenigstens teilweise zwischen dem Aktuator (3) und dem Gehäuse (2) angeordnet ist.
9. Bedienvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 8, wobei die Elastomerkomponente (4) ein inneres Teil (4f) und ein äußeres Teil (4d), beispielsweise eine Innenhülse und eine Außenhülse aufweist.
10. Bedienvorrichtung (1) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei das innere Teil (4f) und das äußere Teil (4d) formschlüssig, beispielsweise durch eine Verzahnung (4e), miteinander verbunden sind .
11. Bedienvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Aktuator (3) ein elektromagnetischer Aktuator ist und der Aktuator beispielsweise ausgelegt ist, das Betätigungsteil (6) parallel zu der von der Betätigungsfläche (6a) aufgespannten Ebene anzutreiben.
12. Bedienvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Rückstell mittel (20) mehrere, im Wesentlichen U-förmige
Federstahlbleche (Γ) aufweisen und die Elastomerkomponente (4) jeweils die U-förmige Krümmung der Federstahlbleche (Γ) ganz oder teilweise ausfüllend angeordnet ist.
13. Bedienvorrichtung (1) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Federstahlbleche (Γ) und die Elastomerkomponente (4) form- und/oder kraftschlüssig zusammenwirken.
14. Verwendung der Bedienvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche in einem Kraftfahrzeug .
PCT/EP2017/064596 2016-07-18 2017-06-14 Bedienvorrichtung mit aktiver haptischer feedbackerzeugung und schwingungsdämpfer WO2018015078A1 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016008532.0 2016-07-18
DE102016008532 2016-07-18
DE102017107366.3 2017-04-06
DE102017107366.3A DE102017107366A1 (de) 2016-07-18 2017-04-06 Bedienvorrichtung mit aktiver haptischer Feedbackerzeugung und Schwingungsdämpfer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018015078A1 true WO2018015078A1 (de) 2018-01-25

Family

ID=60783044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2017/064596 WO2018015078A1 (de) 2016-07-18 2017-06-14 Bedienvorrichtung mit aktiver haptischer feedbackerzeugung und schwingungsdämpfer

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102017107366A1 (de)
WO (1) WO2018015078A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113672128A (zh) * 2020-05-15 2021-11-19 普瑞有限公司 操作元件

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018000446B4 (de) * 2018-01-19 2023-08-24 Audi Ag Bedienvorrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug
DE102018105042A1 (de) * 2018-03-06 2019-09-12 Preh Gmbh Berührempfindliches Bedienelement
DE202018101900U1 (de) 2018-04-09 2018-04-17 Preh Gmbh Berührempfindliches Eingabegerät mit in Maximalmagnetisierung betriebenem, elektromagnetischem Aktuator
DE102019202805A1 (de) * 2019-03-01 2020-09-03 BSH Hausgeräte GmbH Bedienblende und Haushaltsgerät
DE102020123436A1 (de) 2020-09-08 2022-03-10 Next System Vertriebsges.M.B.H. Aktuatoreinheit

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10315841A1 (de) 2003-01-31 2004-08-12 Volkswagen Ag Bedieneinrichtung mit haptischer Rückmeldung
US20050225539A1 (en) 2004-02-02 2005-10-13 Michael Prados Input device
DE102005048230A1 (de) 2005-10-07 2007-04-12 Volkswagen Ag Eingabevorrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE102007005889A1 (de) 2007-01-17 2008-07-24 Siemens Ag Bedieneinheit
DE102008035907A1 (de) * 2008-08-02 2010-02-11 Preh Gmbh Berührungsempfindliches Eingabegerät mit berührkraftabhängiger Zusatzfunktion
EP2202619A1 (de) * 2008-12-23 2010-06-30 Research In Motion Limited Tragbare elektronische Vorrichtung, die eine taktile, berührungsempfindliche Eingabevorrichtung enthält, und Verfahren zu deren Steuerung
DE102009034871A1 (de) 2009-07-27 2011-02-03 Volkswagen Ag Bediensystem und Bedienverfahren zum Erfassen von Nutzereingaben in einem Kraftfahrzeug mit verbessertem haptischem Bedienfeedback
US20110141052A1 (en) * 2009-12-10 2011-06-16 Jeffrey Traer Bernstein Touch pad with force sensors and actuator feedback
EP2570889A2 (de) * 2011-09-13 2013-03-20 Chief Land Electronic Co. Ltd. Wandlermodul
US20130335210A1 (en) * 2011-02-24 2013-12-19 Kyocera Corporation Electronic device
DE102013016491A1 (de) 2013-10-02 2015-04-02 Audi Ag Kraftfahrzeug-Touchscreen mit haptischem Feedback

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10315841A1 (de) 2003-01-31 2004-08-12 Volkswagen Ag Bedieneinrichtung mit haptischer Rückmeldung
US20050225539A1 (en) 2004-02-02 2005-10-13 Michael Prados Input device
DE102005048230A1 (de) 2005-10-07 2007-04-12 Volkswagen Ag Eingabevorrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE102007005889A1 (de) 2007-01-17 2008-07-24 Siemens Ag Bedieneinheit
DE102008035907A1 (de) * 2008-08-02 2010-02-11 Preh Gmbh Berührungsempfindliches Eingabegerät mit berührkraftabhängiger Zusatzfunktion
EP2202619A1 (de) * 2008-12-23 2010-06-30 Research In Motion Limited Tragbare elektronische Vorrichtung, die eine taktile, berührungsempfindliche Eingabevorrichtung enthält, und Verfahren zu deren Steuerung
DE102009034871A1 (de) 2009-07-27 2011-02-03 Volkswagen Ag Bediensystem und Bedienverfahren zum Erfassen von Nutzereingaben in einem Kraftfahrzeug mit verbessertem haptischem Bedienfeedback
US20110141052A1 (en) * 2009-12-10 2011-06-16 Jeffrey Traer Bernstein Touch pad with force sensors and actuator feedback
US20130335210A1 (en) * 2011-02-24 2013-12-19 Kyocera Corporation Electronic device
EP2570889A2 (de) * 2011-09-13 2013-03-20 Chief Land Electronic Co. Ltd. Wandlermodul
DE102013016491A1 (de) 2013-10-02 2015-04-02 Audi Ag Kraftfahrzeug-Touchscreen mit haptischem Feedback

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113672128A (zh) * 2020-05-15 2021-11-19 普瑞有限公司 操作元件
CN113672128B (zh) * 2020-05-15 2023-08-11 普瑞有限公司 操作元件

Also Published As

Publication number Publication date
DE102017107366A1 (de) 2018-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018015078A1 (de) Bedienvorrichtung mit aktiver haptischer feedbackerzeugung und schwingungsdämpfer
DE102016002021B3 (de) Kraftfahrzeug-Bedienvorrichtung mit federnd gelagertem Betätigungselement und Bedienhaptik
EP0543083B1 (de) Schwingungsdämpfer
EP3765938B1 (de) Eingabeanordnung mit aktivem haptischem feedback und störschwingungsunterdrückung
EP3475788B1 (de) Berührempfindliches eingabegerät mit verbesserter haptikerzeugung
EP3497541B1 (de) Bedieneinheit für ein gerät, insbesondere für eine fahrzeugkomponente
DE102013016491B4 (de) Kraftfahrzeug-Bedienvorrichtung mit haptischem Feedback, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben einer solchen Bedienvorrichtung
WO2018095777A1 (de) Bedienvorrichtung für ein kraftfahrzeug und kraftfahrzeug
DE102015010355B3 (de) Kraftfahrzeug-Bedienvorrichtung mit Entkopplung für Kraftsensor und Haptik-Aktor sowie Kraftfahrzeug
DE202010002297U1 (de) Schwingungsdämpfer
WO2019193006A1 (de) Vorrichtung zur erzeugung einer haptischen rückmeldung
DE102018107382B3 (de) Berührempfindliches Eingabegerät mit verbesserter Haptikerzeugung
EP3721324A1 (de) Berührempfindliches eingabegerät mit schwingungstilger und darauf abgestimmter haptikanregung
DE102018000446B4 (de) Bedienvorrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug
DE102015008572A1 (de) Kraftfahrzeug-Bedienvorrichtung mit bewegbarem Bedienteil und definiertem Fugenmaß sowie Kraftfahrzeug
DE102017208238B4 (de) Bedieneinheit für ein Gerät, insbesondere für eine Fahrzeugkomponente
WO2021151755A1 (de) Bedienelement mit abgestimmter schwingungseinkopplung in das berührteil zur erzeugung eines haptischen feedbacks
DE102018102221B4 (de) Berührempfindliche Eingabevorrichtung
DE102010020032A1 (de) Schwingungstilger
EP4015271B1 (de) Elastische lagerung
DE102015008596B3 (de) Kraftfahrzeug-Bedienvorrichtung mit kippbarem Bedienteil und dauermagnetischer Aktoreinrichtung
EP3608747B1 (de) Bedieneinrichtung für ein fahrzeug, fahrzeug
DE102020113234B3 (de) Bedienelement mit verbessertem Tauchanker-Aktuator zur Erzeugung eines aktiven haptischen Feedbacks
EP4017751B1 (de) Bedieneinheit für ein fahrzeug und fahrzeug
DE102018105042A1 (de) Berührempfindliches Bedienelement

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17732840

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17732840

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1