DE102009007243A1 - Haptic operating device for motor vehicle, has anchor plate movable from rest position, which is arranged at distance from core around air gap, in to energizing position by energizing coil against force of return spring - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine haptische Bedieneinrichtung insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem mindestens einen berührungsempfindlichen Tastbereich aufweisenden Tastfeld, wobei bei Berührung des Tastbereichs ein Schaltsignal auslösbar und das Tastfeld durch einen, mit dem Tastfeld gekoppelten Anker eines Magnetbewegungsantriebs in der Ebene des Tastfeldes in einem bestimmten Rhythmus bewegbar antreibbar ist und wobei das Tastfeld über ein oder mehrere Verbindungselemente mit einem feststehenden Träger verbunden ist.The The invention relates to a haptic operating device in particular for motor vehicles, with one at least one touch-sensitive Touchpad having a touch area, wherein when touching the touch area a Switching signal can be triggered and the touchpad through an anchor coupled to the touchpad a Magnetbewegungsantriebs in the plane of the touch panel in a certain rhythm is movable drivable and wherein the touchpad over a or more connecting elements connected to a fixed support is.
Bei derartigen haptischen Bedieneinrichtungen, die zur Auslösung eines Schaltsignals dienen, werden bei Betätigung eines Tastbereichs lineare Hin- und Herbewegungen des Tastfeldes in einem bestimmten Rhythmus ausgelöst, um der Bedienperson eine Rückmeldung über die korrekte Auslösung des Schaltsignals zu geben.at Such haptic controls that trigger a Switching signal are used, linear actuation and strokes of the touchpad in a certain rhythm triggered to the Operator feedback on the correct triggering of the To give switching signal.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine haptische Bedieneinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einen einfachen und störungsunanfälligen Aufbau aufweist.task The invention is a haptic control device of the above called type to create a simple and störungsunanfälligen structure having.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Magnetbewegungsantrieb einen Klappanker-Magneten mit einem von einer Spule umschlossenen Eisenkern und einer an einem ersten Randbereich um eine Schwenkachse schwenkbar gelagerten Ankerplatte aufweist, die an dem dem ersten Randbereich gegenüberliegenden zweiten Randbereich mit dem Tastfeld gekoppelt ist und durch Bestromung der Spule entgegen der Kraft einer Rückstellfeder aus einer um einen Luftspalt von dem Eisenkern beabstandete Ruhelage in eine dem Eisenkern nahe Bestromungslage bewegbar ist.These Task is inventively characterized solved, that the Magnetbewegungsantrieb a hinged armature magnet with a iron core enclosed by a coil and one at a first edge region having armature plate pivotally mounted about a pivot axis, at the second edge region opposite the first edge region coupled with the touch panel and by energizing the coil counter the force of a return spring from a rest position spaced from the iron core by an air gap in a the iron core near Bestromungslage is movable.
Durch diese Ausbildung kann der Magnetbewegungsantrieb mit einfachen Bauteilen aufgebaut sein.By This training, the magnetic motion drive with simple components be constructed.
Zur Vermeidung störender Anschlaggeräusche beim Zurückbewegen der Ankerplatte aus der Bestromungslage in die Ruhelage kann die Ankerplatte in ihrer Ruhelage in Anlage an einem Federanschlag sein.to Avoiding disturbing impact noises when moving back the anchor plate from the Bestromungslage in the rest position, the Anchor plate in its rest position to be in contact with a spring stop.
In einfach und wenig Bauraum erfordernder sowie leicht montierbarer Ausbildung kann die Rückstellfeder ein freiragender Rückstellfederarm und/oder der Federanschlag ein freiragender Anschlagfederarm sein, der mit seinem einen Ende an oder nahe der Lagerstelle der Ankerplatte fest angeordnet und in gleicher Schwenkrichtung, wie die Ankerplatte auslenkbar ist und an dessen freiragendem Endbereich die Ankerplatte mit ihrem freiragenden Endbereich in Anlage oder anlegbar ist.In simple and low installation space requiring and easily mountable Training can be the return spring a freestanding return spring arm and / or the spring stop is a free-floating stop spring arm, which with its one end at or near the bearing point of the anchor plate arranged and in the same pivoting direction as the anchor plate is deflectable and at its freiragendem end the anchor plate with its free end area in plant or can be applied.
Dabei wird eine definierte Auslenkrichtung von Anschlagfederarm und/oder Rückstellfederarm erreicht, wenn der Anschlagfederarm und/oder der Rückstellfederarm Blattfedern sind.there is a defined deflection of Anschlagfederarm and / or Return spring arm reached, when the stop spring arm and / or the return spring arm leaf springs are.
Zu einer reibungsarmen Abstützung der Ankerplatte im Bereich des freien Endes des Anschlagfederarms bzw. des Rückstellfederarms führt es, wenn die Ankerplatte mittels eines von der Ebene der Ankerplatte hervorstehenden Abstützelements in einem radialen Abstand zur Lagerstelle an dem Anschlagfederarm und/oder an dem Rückstellfederarm in Anlage oder anlegbar ist.To a low-friction support the anchor plate in the region of the free end of the Anschlagfederarms or the Rückstellfederarms leads it, if the anchor plate by means of a projecting from the plane of the anchor plate supporting member at a radial distance from the bearing point on the Anschlagfederarm and / or on the return spring arm in Investment or can be invested.
Dazu kann bauteil- und montagesparend das Abstützelement eine aus der Ebene der Ankerplatte herausgebogene Ausklinkung der Ankerplatte sein.To can component and montagesparend the support element one out of the plane be the anchor plate bent out notch the anchor plate.
Zu einem kompakten Aufbau führt es, wenn die Ankerplatte mit ihrem einen oder beiden einander gegenüberliegenden Seitenbereichen über die Stirnseite von Eisenkern und Spule hinausragt und dem einen oder beiden Seitenbereichen der Ankerplat te die Rückstellfedern und/oder die Federanschläge in Anlage oder anlegbar sind.To leads to a compact structure it if the anchor plate with its one or two opposite each other Page areas over the front of iron core and coil protrudes and the one or both sides of the Ankerplat te the return springs and / or the spring stops in plant or can be applied.
Ragen beide Seitenbereiche hervor und sind an Rückstellfedern und/oder Federanschlägen in Anlage oder anlegbar, so wird ein Verschränken der Ankerplatte durch einseitige Kraftbeaufschlagung vermieden.Ragen both side areas and are on return springs and / or spring stops in Appendix or can be applied, then an interlocking of the anchor plate by unilateral application of force avoided.
Bei Verwendung gleichen Materials werden auf einfache Weise unterschiedliche Federwiderstände von Anschlagfederarmen und Rückstellfederarmen erreicht, wenn die den Anschlagfederarmen zugewandten Abstützelemente einen größeren radialen Abstand zur Lagerstelle aufweisen, als die den Rückstellfederarmen zugewandten Abstützelemente.at Using same material will be different in a simple way spring resistances of stop spring arms and return spring arms achieved when the support spring arms facing the support elements a greater radial distance to the bearing point, as facing the return spring arms Supporting elements.
Die vom Anschlagfederarm und/oder dem Rückstellfederarm bei Auslenkung erzeugte Federkraft kann progressiv ansteigend sein. Dies vermeidet in einfacher Weise störende Anschlaggeräusche beim Erreichen der Bestromungslage und der Ruhelage.The from the stop spring arm and / or the return spring arm during deflection generated spring force can be progressively increasing. This avoids disturbing in a simple way Stop noises when Reaching the energizing position and the rest position.
Dazu kann der Anschlagfederarm und/oder der Rückstellfederarm selbst die progressiv ansteigende Federkraft erzeugend ausgebildet sein.To can the Anschlagfederarm and / or the Rückstellfederarm even the be formed progressively increasing spring force generating.
Um aber kostengünstig einfache und gleichen Querschnitt aufweisende Federarme verwenden zu können, kann der der Rückstellfederarm in der Bestromungslage der Ankerplatte an einer oder mehreren Rückstellfeder-Abstützungen in Anlage sein.Around but inexpensive use simple and same cross-section spring arms to be able to can the the Rückstellfederarm in the Bestromungslage the anchor plate on one or more return spring supports to be in plant.
Zur Bestimmung der Progression kann dabei die Rückstellfeder mit zunehmender Auslenkung in die Bestromungslage sukzessiv an Rückstellfeder-Abstützungen zur Anlage gelangen, die in einem zunehmend radialen Abstand zur Lagerstelle angeordnet sind.To determine the progression, the return spring can with increasing deflection in the Bestromungslage successively arrive at return spring supports to the plant, which are arranged at an increasingly radial distance from the bearing.
Es ist aber auch möglich, dass die Rückstellfeder-Abstützung eine Abstützfläche aufweist, die mit zunehmendem radialem Ab stand von dem Bereich der Lagerstelle ausgehend in Schwenkrichtung der Rückstellfeder in die Bestromungslage bogenartig gewölbt ist.It but it is also possible that the return spring support a Having support surface, the stood with increasing radial Ab from the area of the bearing starting in the pivoting direction of the return spring in the Bestromungslage arcuately arched is.
In gleicher Weise kann auch der Anschlagfederarm in der Ruhelage der Ankerplatte an einer oder mehreren Anschlagfeder-Abstützungen in Anlage sein und die Anschlagfeder mit zunehmender Auslenkung in die Ruhelage sukzessiv an Anschlagfeder-Abstützungen zur Anlage gelangen, die in einem zunehmenden radialen Abstand zur Lagerstelle angeordnet oder die Anschlagfeder-Abstützung weist eine Abstützfläche auf, die mit zunehmendem radialem Abstand von dem Bereich der Lagerstelle ausgehend in Schwenkrichtung der Anschlagfeder in die Ruhelage bogenartig gewölbt ist.In Similarly, the Anschlagfederarm in the rest position of Anchor plate on one or more stop spring supports be in abutment and the stop spring with increasing deflection in the rest position successively on stop spring supports get to the plant, which in an increasing radial distance to Bearing arranged or the stop spring support has a Support surface on, the with increasing radial distance from the area of the bearing starting in the pivoting direction of the stop spring in the rest position arcuate domed is.
Zu einer bauraumsparenden Ausbildung mit geringer Anzahl von einzuhaltenden Toleranzen führt es, wenn am ersten Randbereich der Ankerplatte ein sich in Richtung der Schwenkachse erstreckende Schwenkwalze angeordnet ist, die zwischen den fest angeordneten Enden von Rückstellfederarm und Anschlagfederarm schwenkbar gelagert ist.To a space-saving training with a low number to be followed Tolerances it leads if at the first edge area of the anchor plate in a direction the pivot axis extending pivot roller is arranged between the fixed ends of Rückstellfederarm and Anschlagfederarm is pivotally mounted.
Eine einfache lagerichtige Montage der Federarme ist dadurch möglich, dass ein erster Federarm L-artig ausgebildet ist, wobei der erste Schenkel des L den Anschlagfederarm und der zweite Schenkel des L einen fest anordenbaren ersten Befestigungsarm bildet.A simple correct position mounting of the spring arms is possible in that a first spring arm is L-shaped, wherein the first leg of the L the Anschlagfederarm and the second leg of the L a firm can be arranged first mounting arm.
Dies trifft in gleicher Weise zu, wenn ein zweiter Federarm L-artig ausgebildet ist, wobei der erste Schenkel des L den Rückstellfederarm und der zweite Schenkel des L einen fest anordenbaren zweiten Befestigungsarm bildet.This applies in the same way when a second spring arm L-shaped design is, wherein the first leg of the L L the Rückstellfederarm and the second Leg of the L forms a fixedly arranged second mounting arm.
Dabei können bauraumsparend der erste Befestigungsarm und der zweite Befestigungsarm aufeinanderliegend angeordnet sein.there can Space saving, the first mounting arm and the second mounting arm on top of each other be arranged.
Weisen das freie Ende des ersten Befestigungsarms und/oder des zweiten Befestigungsarms eine in eine Ausnehmung eines feststehenden Bauteils der Bedieneinrichtung einsetzbare Abwinklung auf, so ist eine einfache Steckmontage ohne die Notwendigkeit von Befestigungselementen zur Befestigung von Anschlagfederarm und Rückstellfederarm möglich.Point the free end of the first attachment arm and / or the second An attachment arm in a recess of a stationary component the operating device usable bend, so is a simple Steckmontage without the need of fasteners for Attachment of stop spring arm and return spring arm possible.
Zur Verstärkung der auf die Ankerplatte wirkenden Magnetkraft kann der Eisenkern ein U-artiges Joch aufweisen, dessen Basis mit dem der Ankerplatte abgewandten Ende des Eisenkerns verbunden ist und dessen Schenkel die Spule umgreifend in Richtung zur Ankerplatte geführt sind.to reinforcement the magnetic force acting on the anchor plate may be the iron core have a U-like yoke whose base with the anchor plate opposite end of the iron core is connected and whose legs the coil are passed around in the direction of the anchor plate.
Damit ist es möglich den Magnetbewegungstrieb geringdimensioniert auszugestalten und damit Bauraum zu sparen.In order to Is it possible to design the Magnetbewegungstrieb small dimensioned and thus saving space.
Weist ein fest mit dem Träger verbindbares Gehäuseteil eine Aufnahmeausnehmung auf, in die der Klappankermagnet einsetzbar ist, so ist damit der Magnetbewegungsantrieb eine separate montierbare Baueinheit, die beim Einbau in die Bedieneinrichtung nicht mehr einjustiert werden muß.has a celebration with the carrier connectable housing part a receiving recess into which the hinged armature magnet used is, so that the magnetic motion drive is a separate mountable unit, which is no longer adjusted when installed in the operating device must become.
Eine Reduzierung der erforderlichen Bauteile wird dadurch erreicht, dass an dem Gehäuseteil innerhalb der Aufnahmeausnehmung die Abstützelemente für den Anschlagfederarm und/oder den Rückstellfederarm ausgebildet sind, wobei auch die Ausnehmung zur Aufnahme der Abwinklung des zweiten Befestigungsarms an dem Gehäuseteil ausgebildet sein kann.A Reduction of the required components is achieved by on the housing part within the receiving recess, the support elements for the Anschlagfederarm and / or the return spring arm are formed, wherein the recess for receiving the bend of the second attachment arm may be formed on the housing part.
Zur einfachen Montage des vormontierten Magnetbewegungsantriebs kann das Gehäuseteil mittels einer Schraubbefestigung mit dem Träger fest verbindbar sein.to Easy installation of the pre-assembled Magnetbewegungsantriebs can the housing part by means a Schraubbefestigung be firmly connected to the carrier.
Bestehen alle oder alle wesentlichen Bauteile des Magnetbewegungsantriebs aus metallischen Werkstoffen, so können diese Bauteile mit hoher Maßgenauigkeit gefertigt werden, so dass nach dem Zusammenbau keine oder keine wesentliche Justage des Magnetbewegungsantriebs erforderlich ist.Consist all or all essential components of the magnetic motion drive Made of metallic materials, these components can with high dimensional accuracy be made so that after assembly no or no essential adjustment of the Magnetbewegungsantriebs is required.
Dies ermöglicht auch den Luftspalt zwischen der in Ruhelage befindlichen Ankerplatte und dem Eisenkern gering zu halten.This allows also the air gap between the anchor plate at rest and to keep the iron core low.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:One embodiment The invention is illustrated in the drawing and will be described below described in more detail. Show it:
Die
dargestellte Bedieneinrichtung besitzt ein Tastfeld
Die Tastbereiche können Kapazitivtastbereiche sein, bei deren Berührung ein Schaltsignal ausgelöst wird, das einem zu betätigenden Gerät zuführbar ist.The Touch ranges can Capacitive tactile areas are at the touch of a switching signal is triggered, the one to be operated Device can be fed.
Das
Tastfeld
An
den kurzen Seiten des Rahmens
Die
Federarme
Die
zweiten Enden der Federarme
Die
Lagerböcke
Ausgehend
von den Befestigungsstellen der Federarme
Dadurch
ist das mittels der Federarme
Dabei
bilden die Federarme
An
dem Träger
Diese
Auslenkung erfolgt über
einen Weg in der Größenordnung
von 0,2 mm bis 0,5 mm alternierend, wobei jedem Tastbereich ein
eigener Rhythmus zugeordnet ist, in dem das Tastfeld
Bei
jeder Auslenkung des Tastfeldes
Das
Zurückschwingen
erfolgt dann bei ausgeschaltetem Magnetbewegungsantrieb
Dabei
gelangen die beiden anderen Federarme
Dieser Schwingrhythmus ist durch die den Tastbereich berührende Bedienperson haptisch erfassbar und erkennbar.This Oscillation rhythm is caused by the touching the touch area operator Haptic detectable and recognizable.
Haptisch erfolgt somit sowohl eine Rückmeldung, dass das Schaltsignal ausgelöst wurde, als auch aufgrund des Erkennens des speziellen Rhythmusses, welcher Tastbereich betätigt wurde.haptic Thus, both a feedback, that triggered the switching signal because of the recognition of the special rhythm, which scanning range is actuated has been.
Damit kann die Bedienperson feststellen, ob sie den von ihr zu betätigten Tastbereich tatsächlich auch berührt hatte.In order to the operator can determine whether they are the touch range to be operated by them indeed too touched would have.
Um
zunächst
die Stelle des jeweils zu betätigenden
Tastbereichs auf dem Tastfeld
Dabei ist hinter jedem Tastbereich ein diesem zugeordnetes Zeichen und/oder Symbol angeordnet.there is behind each touch area a character associated with this and / or Icon arranged.
Der
in den
Das
Gehäuseteil
In
der einen Längswand
Mittig
zwischen den Schenkel
Auf
der der Jochplatte
Die
Ankerplatte
In
diesen beiden Seitenbereichen besitzt die Ankerplatte
Die
der Spule
Die
der Spule
Ausgehend
vom Bereich der Schwenkwalzen
Der
Anschlagfederarm
An
dem freien Ende des Befestigungsarms
Weiterhin
bildet auch der Rückstellfederarm
Die
Befestigungsarme
In
den Bereichen der Federarme weist die Ankerplatte
Dabei
bilden die zu den Anschlagfederarmen
Weitere,
zu den Rückstellfederarmen
Da
die Anschlagfederarme
In
dieser Lage ist zwischen der Ankerplatte
Wird
die Spule
Durch
die Wölbung
der Abstützflächen
Dadurch
wird ein hartes Anschlagen der Rückstellfederarme
Gleichzeitig
führen
die hohen Federkräfte
in der Endauslenkung der Rückstellfederarme
Die
Wölbungen
der Abstützflächen
Dies führt zu einer zumindest weitgehenden Vermeidung von störenden Geräuschen.This leads to an at least largely avoiding disturbing noises.
Durch
eine rhythmische Bestromung der Spule
Da
die Ankerplatte
- 11
- TastfeldTouchpad
- 22
- Foliefoil
- 33
- Rahmenframe
- 44
- Platteplate
- 55
- Federarmespring arms
- 66
- Trägercarrier
- 77
- Lagerböckebearing blocks
- 88th
- Gehäuseteilhousing part
- 99
- Abstützflächensupport surfaces
- 1010
- MagnetbewegungsantriebMagnetic motion drive
- 1111
- Stufenbohrungenstepped holes
- 1212
- Flüssigkristallanzeigeliquid-crystal display
- 1313
- Aufnahmeausnehmungreceiving recess
- 1414
- erste Längswandfirst longitudinal wall
- 1515
- Jochplatteyoke plate
- 1616
- Jochyoke
- 1717
- Schenkelleg
- 1818
- Eisenkerniron core
- 1919
- SpuleKitchen sink
- 2020
- Ankerplatteanchor plate
- 2121
- Schwenkwalzepivoting roller
- 2222
- RückstellfederarmRückstellfederarm
- 2323
- AnschlagfederarmAnschlagfederarm
- 2424
- Abstützflächensupport surfaces
- 2525
- Abstützflächensupport surfaces
- 2626
- BefestigungsarmMounting Arm
- 2727
- Abwinklungangling
- 2828
- Ausnehmungrecess
- 2929
- BefestigungsarmMounting Arm
- 3030
- Abwinklungangling
- 3131
- Abstützelementesupport elements
- 3232
- Abstützelementesupport elements
- 3333
- Luftspaltair gap
- 3434
- Mitnehmeransätzelocking dogs
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