DE102021212371A1 - Kopplungselement, Anregungsvorrichtung und berührungsempfindliches Bedienelement - Google Patents

Kopplungselement, Anregungsvorrichtung und berührungsempfindliches Bedienelement Download PDF

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Markus Raithel
Ralf Sybrichs
Sebastian Kress
Christoph Bünger
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Vorgeschlagen wird ein Trägerelement (10) mit einem Kopfteil (11), welches eine ebene Oberseite (111) aufweist, die zur Aufnahme von Aktorelementen (21) ausgebildet ist, mit einem Fußteil (12), welches eine plane Unterseite (121) aufweist, die zur Befestigung des Trägerelements (11) auf einer Bedienoberfläche (30) ausgebildet ist, welches in Form eines Metallträgers aus Stahl gefertigt ist, ferner ein. Anregungselement umfassend ein solches Trägerelement (10) sowie ein Berührungsempfindliches Bedienelement (1) umfassend eine Anregungsvorrichtung mit einem solches Trägerelement (10).

Description

  • Stand der Technik
  • Die vorliegende Erfindung betrifft berührungsempfindliche Bedienelemente, welche im Bereich der Computertechnik und der Unterhaltungselektronik in Form von sogenannten Touchpads oder Touch-Displays weite Verbreitung gefunden haben und zunehmend auch bei Unterhaltungs-, Informations- und Assistenzsystemen in Fahrzeugen Anwendung finden.
  • Insbesondere bei Anwendungen in Kraftfahrzeugen besteht dabei das Bestreben, solche berührungsempfindliche Bedienelemente zu haptifizieren, das heißt mit einer haptischen Rückmeldungs-Funktion zu versehen, um eine gezielte und zuverlässige Bedienung von Geräten oder Funktionen auch ohne ständige Blickzuwendung auf das zu bedienende Gerät oder die Bedienoberfläche zu erleichtern. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, dass auf glatten Bedienoberflächen, beispielsweise Touch-Pads und Touch-Displays, damit fühlbare Schalter oder Taster simuliert werden.
  • Bei Anwendungen in Fahrzeug-Systemen bestehen dabei infolge der typischen Betriebsbedingungen bei fahrenden Fahrzeugen, demgegenüber begrenztem Bauraum, daneben hinsichtlich der Temperaturbeständigkeit infolge wechselnder Umweltbedingungen und Betriebsfestigkeit aufgrund der typischen langen Nutzungsdauer von Kraftfahrzeugen besondere Anforderungen.
  • Ein bekannter Ansatz besteht darin, piezoelektrische Aktoren direkt auf der Bedienoberfläche zu verkleben. Piezoelektrische Aktoren sind dabei typischerweise aus einem flachen quaderförmigen piezoelektrischen Kristall gebildet, auf dessen Ober- und Unterseite jeweils eine Elektrodenplatte aufgebracht ist. Bei Ansteuerung der piezoelektrischen Aktoren dehnen sich diese in z-Richtung, also senkrecht zu den Oberflächen der Elektrodenplatten aus, gleichzeitig ziehen sich die Kristalle in x- und y- Richtung, also parallel zu den Elektrodenplatten zusammen, wodurch infolge der Verklebung eine mechanische Spannung in der Bedienoberfläche erzeugt wird, welche eine fühlbare Auslenkung, bzw. im Falle einer periodischen Ansteuerung, eine Schwingung an der Bedienoberfläche zur Folge hat.
  • Ein anderer Ansatz zur Realisierung einer berührungsempfindliche Bedienoberfläche ist beispielsweise in EP1956466B1 beschrieben. Die EP1956466B1 offenbart eine berührungsempfindliche Schnittstelle mit einer vibrierenden Kontaktfläche und Vibrationsmitteln, die dazu geeignet sind, eine mechanische Vibrationsverformung der Kontaktfläche zu erzeugen, so dass ein sogenannter „Squeeze Film“-Effekt erzeugt wird und die Tastempfindung beim Berühren der Kontaktfläche verändert wird, welche - eine Vibrationsstruktur mit einer Platte, bei welcher eine der Seiten die vibrierende Kontaktfläche der Schnittstelle bildet, und mit einer piezoelektrischen Schicht, die auf der anderen Seite der Platte fixiert ist, wobei die Struktur zumindest einen Biegemodus aufweist, der durch eine Resonanzfrequenz zwischen 10 kHz und 100 kHz gekennzeichnet ist umfasst und welche weiterhin - elektrische Versorgungsmittel, die an die piezoelektrische Schicht angeschlossen sind, umfasst,
    wobei die piezoelektrische Schicht und die elektrischen Versorgungsmittel dazu geeignet sind, den Biegemodus der Vibrationsstruktur hervorzurufen und in der Vibrationsstruktur stehende Lamb-Wellen mit einer Ausbreitungsrichtung entlang zumindest einer geradlinigen Ausbreitungsachse zu erzeugen.
  • Vorteile der Erfindung
  • Die Erfindung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche ermöglicht in vorteilhafter Weise die Haptifizierung berührungsempfindlicher Bedienelemente, wobei eine zuverlässige Funktion unter für Kraftfahrzeuge typischen Betriebsbedingungen und eine Betriebsfestigkeit für für Kraftfahrzeuge typische Benutzungsdauern von vielen Jahren sichergestellt ist. Unter zuverlässiger Funktion wird dabei subsummiert, dass die haptifizierten berührungsempfindlichen Bedienelemente, also insbesondere Touchpad oder Touch-Display, bei Berührung in Abhängigkeit einer jeweiligen Bedienfunktion nicht nur eine haptische Rückmeldung erzeugen, sondern dass diese haptische Rückmeldung auch unter typischen Einsatzbedingungen in Kraftfahrzeugen für den Benutzer deutlich fühlbar ist, jedoch gleichzeitig Störschall-Abstrahlung zuverlässig vermieden wird.
  • Dazu wird zunächst vorgesehen, elektrisch ansteuerbare Aktorelemente, vorzugsweise piezoelektrische Aktorelemente kraftschlüssig auf einem Trägerelement anzuordnen, wobei das Trägerelement wiederum kraftschlüssig auf einer Oberfläche des berührungsempfindlichen Bedienelements angeordnet wird. Das Trägerelement hat dabei die Aufgabe, in Reaktion auf eine elektrische Ansteuerung erfolgende Kontraktionen der Aktorelemente mit hoher Effizienz, das heißt mit möglichst geringem Energieaufwand, in eine Verformung des Bedienelements umzusetzen. Bei geeigneter periodischer Ansteuerung kann damit eine Schwingung, beispielsweise in Form von Lamb-Wellen auf der Oberfläche des Bedienelements erzeugt werden.
  • An das Trägerelement werden dabei im vorliegenden Kontext besondere Anforderungen gestellt.
  • Zum einen soll das Trägerelement für einen kommerziellen Einsatz leicht und kostengünstig fertigbar sein. Weiterhin muss das Trägerelement die zur Erfüllung der grundsätzlichen Funktion erforderlichen mechanischen Eigenschaften, insbesondere ausreichende Biegesteifigkeit bzw. Elastizitäts-Modul sowie Betriebsfestigkeit bei Beaufschlagung mit den gewünschten durch die Aktorelemente verursachten mechanischen Spannungen, aufweisen. Weiterhin müssen diese Eigenschaften für die in Kraftfahrzeugen üblichen Temperaturbereiche im Bereich von -30 Grad Celsius bis 80 Grad Celsius gegeben sein. Des Weiteren sollen die Trägerelemente mit Blick auf wechselnde Umweltbedingungen auch korrosionsresistent sein.
  • Diese Anforderungen könnte mit Aluminium-Strangpressprofilen erfüllt werden, die insbesondere besonders kostengünstig herzustellen, leicht und, beispielsweise nach Eloxierung, korrosionsfest sind.
  • Im Kontext der angedachten Anwendung, nämlich eines haptifizierten Bedienelements, hier insbesondere eines haptischen Displays, also einer Anzeige mit haptischer Rückmeldefunktion im Kraftfahrzeug ergibt sich jedoch eine weitere Anforderung an das Trägerelement. Grundsätzlich ist es zur Einkopplung der von den Aktorelementen verursachten Spannungen oder der dadurch ausgelösten Schwingungen in die Oberfläche des Bedienelements erforderlich, dass das Trägerelement möglichst hart, das heißt biegesteif und unelastisch an die Oberfläche des Bedienelements angekoppelt wird.
  • Im Falle eines Aluminiumprofils als Trägerelement weist dieses jedoch einen von Glas als Bedienelement-Oberfläche deutlich verschiedenen TemperaturAusdehnungskoeffizienten auf. Bei den in Kraftfahrzeugen abhängig von Umgebungsbedingungen und im Betrieb auftretenden Temperaturschwankungen im Bereich mindestens mittlerer bis hoher zweistelliger Grad-Celsius-Temperaturspannen würden daraus erhebliche mechanische Spannungen zwischen dem Trägerelement und der Bedienelement-Oberfläche entstehen, die die grundsätzliche Funktion, daneben aber auch die Betriebsfestigkeit des Systems beeinträchtigen würden.
  • Dem trägt die vorliegende Erfindung Rechnung. Erfindungsgemäß werden dazu ein Trägerelement mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs, weiterhin ein Anregungselement umfassend ein solches Trägerelement sowie ein berührungsempfindliches Bedienelement umfassend ein solches Trägerelement vorgeschlagen.
  • Vorgeschlagen wird dazu ein Trägerelement mit einem Kopfteil, welches eine ebene Oberseite aufweist, die zur Aufnahme von Aktorelementen ausgebildet ist, mit einem Fußteil, welches eine plane Unterseite aufweist, die zur Befestigung des Trägerelements auf einer Bedienoberfläche ausgebildet ist, welches sich dadurch auszeichnet, dass das Trägerelement in Form eines Metallträgers aus Stahl gefertigt ist.
  • Die Wahl von Stahl als Material für das Trägerelement bedingt zwar eine erschwerte Herstellung, insbesondere sind damit die ursprünglich geplanten Geometrien für das Trägerelement nicht oder nur mit großem Aufwand herzustellen, sodass eine neue Trägergeometrie und/oder ein angepasstes Herstellungsverfahren gefunden werden müssen. Zudem ist auch eine Korrosionsfestigkeit ohne geeignete Oberflächenbehandlung begrenzt und nur durch Wahl einer geeigneten Legierung erreichbar. Jedoch weist eine geeignet gewählte Stahllegierung einen Wärmeausdehnungskoeffizienten gleich oder ähnlich dem von Abdeckglas für das Bedienelement auf, auf welches das Trägerelement aufgeklebt wird.
  • In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Trägerelement weiterhin ein Stegelement umfasst, über welches das Kopfteil mit dem Fußteil verbunden ist. Das Stegteil dient dabei als Hebel, über den die durch die mechanische Verspannung des Kopfteils infolge Kontraktion der darauf angeordneten Aktorelemente aufgenommen und in eine Kippbewegung umgesetzt wird. Das Stegteil erhöht damit die elektromechanische Effizienz der Konstruktion, das heißt der Aufwand an elektrischer Energie zur Ansteuerung der Aktorelemente zur Erzielung einer ausreichenden mechanischen Spannung bzw. Biegung auf der Oberfläche des Bedienelements kann gering gehalten werden.
  • Zur Erhöhung der Korrosionsstabilität ist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das Trägerelement vorzugsweise aus einem Vergütungsstahl mit erhöhtem Chromanteil gefertigt wird.
  • Zur kostengünstigen und massentauglichen Herstellung des Trägerelements kommt insbesondere ein Walzverfahren in Betracht. Hierzu ist allerdings die Geometrie des Trägerelements geeignet zu wählen.
  • Vorzugsweise wird das Trägerelement dazu derart ausgestaltet, dass das Trägerelement das Profil eines kombinierten modifizierten T-Trägers und L-Trägers aufweist, wobei das Kopfteil durch den horizontalen Bereich des T-Trägers gebildet ist, wobei die Modifikation des T-Trägers darin besteht, dass das Kopfteil gegenüber der Waagerechten gekippt ist, wobei das Fußteil durch den horizontalen Schenkel des L-Trägers gebildet ist und wobei das Stegelement durch den vertikalen Abschnitt des T- und des L-Trägers gebildet ist.
  • Die Kippung des Kopfteils gegenüber dem Stegteil hat zudem den vorteilhaften Effekt, dass infolge Kontraktion der Aktorelemente nicht nur eine Tangentialkraft in das Stegteil und damit eine Biegung über das L-Fußteil, sondern auch eine Normalkraft senkrecht zur Oberfläche des Bedienelements erzeugt und in diese eingekoppelt wird. Dadurch kann die elektromechanische Effizienz weiter erhöht werden.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung ist dabei vorgesehen, dass das Kopfteil auf der dem Fußteil zugewandten Seite des Stegelements mit dem Stegelement einen spitzen Winkel, vorzugsweise im Bereich 30 Grad bis 60 Grad, besonders bevorzugt von 45 Grad, einschließt. Ein solchermaßen ausgestaltetes Trägerelement kann im Walzerverfahren und damit in einem Massenproduktionstauglichen Verfahren hergestellt werden.
  • Weiterhin ist es von Vorteil, dass das Trägerelement auf der Oberseite des Kopfteils zur Aufnahme der Aktorelemente profiliert ist, insbesondere eine Rinne zu Aufnahme der Aktorelemente aufweist. Eine solche Rinne erleichtert eine Positionierung der Aktorelemente zur und während deren Befestigung auf der Oberseite des Kopfteils. Bei Anpassung der Rinnenbreite an die Dimensionen, insbesondere eine Seitenlänge der Aktorelemente kann zudem eine formschlüssige Verbindung zwischen Kopfteil und Aktorelementen hergestellt oder zumindest annähernd erreicht werden. Dies verbessert die elektromechanische Effizienz des Systems. Zudem kann eine solche Rinne im Rahmen des Walzens des Trägerelements ohne weitere Bearbeitungsschritte hergestellt werden.
  • Die Erfindung richtet sich weiterhin auf ein Anregungselement umfassend ein Trägerelement wie vorhergehend beschrieben, wobei auf der Oberseite des Kopfteils eine Mehrzahl von elektrisch ansteuerbaren piezoelektrischen Aktorelementen kraftschlüssig fixiert ist.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung ist dabei vorgesehen, dass erste Elektroden der piezoelektrischen Aktorelemente elektrisch leitend mit dem Trägerelement verbunden sind. Auf diese Weise kann zumindest eine Elektrode der Aktorelemente über das Trägerelement elektrisch kontaktiert werden.
  • Die Erfindung richtet sich weiterhin auf ein berührungsempfindliches Bedienelement umfassend eine Anregungsvorrichtung wie vorstehend beschrieben und weiter umfassend eine mit einer Abdeckung, insbesondere einem Abdeckglas, versehene berührungsempfindliche Oberfläche, wobei die Unterseite des Fußteils des Kopplungselements kraftschlüssig mit der Abdeckung verbunden ist. Vorzugsweise ist dabei die Unterseite des Fußteils des Kopplungselements auf der Abdeckung verklebt.
  • Figurenliste
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen dabei gleiche oder gleichwirkende Elemente.
  • Es zeigen
    • 1 zeigt schematisch den Aufbau des erfindungswesentlichen Teils eines haptischen Displays, also eines berührungsempfindlichen Displays mit haptischer Rückmeldefunktion als Beispiel für eine haptifizierte berührungsempfindliche Bedienoberfläche mit einer haptischen Rückmeldung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
    • 2 eine weitere Darstellung des berührungsempfindlichen Bedienelements aus 1, wobei hier der Zustand bei Ansteuerung der piezoelektrischen Aktoren illustriert ist,
    • 3 eine Konstruktionszeichnung einer konkreten Auslegung des Trägerelements des Bedienelements aus 1 und 2.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • In 1 ist beispielhaft ein Ausschnitt eines haptischen Displays 1 dargestellt.
  • Ein Display, beispielsweise eine LCD- oder ein OLED-Display 32 ist mit einer Abdeckung, hier einem Deckglas 30 bedeckt. Die Blickrichtung eines Betrachters bzw. der Zugriff eines auf das Display zugreifenden Benutzers ist mit dem Pfeil 40 gekennzeichnet, das heißt der Zugriff erfolgt in der Darstellung der 1 von unten. Das Deckglas 30 stellt somit aus Sicht des Benutzers 40 die Oberfläche des Bedienelements bzw. der berührungsempfindlichen Oberfläche dar.
  • Auf einer aus Sicht des Benutzers 40 rückseitigen Oberfläche 301 des Deckglases 30 ist eine erfindungsgemäße Trägerstruktur 10 aufgeklebt. Die Verklebung 31 ist mit einem hart aushärtenden, unelastischen Klebstoff mit einer geringen Schichtdicke ausgeführt. Diese Art der Verklebung stellt eine harte Ankopplung des Trägerelements 10 an das Deckglas sicher mit dem Ziel, in die Trägerstruktur 10 eingekoppelte Schwingungen oder Auslenkungen möglichst ungedämpft und damit verlustarm an das Deckglas 30 zu übertragen.
  • Die Trägerstruktur 10 umfasst ein Kopfteil 11, ein Fußteil 12 und ein Stegelement 13, welches Kopfteil 11 und Fußteil 12 miteinander verbindet. Das Kopfteil 11 ist dabei als ein flaches Stangenprofil aufgebildet, ebenso sind Fußteil 12 und Stegelement 13 als flache Stangenprofile ausgebildet. Das Kopfteil 11 ist am oberen Ende des Stegelements 13 angeordnet, das Fußteil bildet mit dem Stegelement 13 einen rechten Winkel. Somit kann das resultierende Profil des Trägerelements als eine Kombination aus einem modifizierte T-Profil und einem L-Profil beschrieben werden, wobei die Modifikation des T-Profils darin besteht, dass das Kopfteil 11 auf der dem L-Schenkel des Fußteils 12 zugewandten Seite des Stegelements 13 Richtung Fußteil 12 geneigt ist, also einen spitzen Winkel einschließt. Der Winkel ist im vorliegenden Fall zu 45 Grad gewählt, siehe dazu auch Bezugszeichen 14 in 2 sowie die Konstruktionszeichnung in 3. Der horizontale Schenkel des L-Profils bildet die Unterseite 121 des Trägerelements 11, mit welcher das Trägerelement 11 auf das Deckglas 30 geklebt ist. Somit steht das Trägerelement im Wesentlichen senkrecht auf dem Trägerglas.
  • Das Kopfteil 11 weist eine ebene Oberfläche auf seiner Oberseite 111 auf. Diese dient dazu, piezoelektrische Aktorelemente 21 aufzunehmen. In der dargestellten Ausführungsform sind die Aktorelemente 21 über die sich senkrecht zur Blattebene erstreckende Länge des Trägerelements 10 verteilt auf dem Trägerelement verklebt. Die Verklebung erfolgt dabei wie im Falle des Trägerelements 10 auf dem Deckglas 30 mit einem harten, unelastischen Klebstoff.
  • Bei Anlegen eines Steuersignals 50, konkret einer Wechselspannung an die piezoelektrischen Aktorelemente 21 expandieren oder kontrahieren diese senkrecht zu den auf Ober- und Unterseite angeordneten Elektroden, also parallel zur angelegten Steuerspannung 50 (Pfeil 23), wohingegen sie tangential zu den Elektroden bzw. senkrecht zur angelegten Steuerspannung 50 umgekehrt kontrahieren oder expandieren (Pfeil 24).
  • Die harte Anbindung der piezoelektrischen Aktorelemente 21 auf der Oberseite 111 des Kopfteils 10 bewirkt, dass in dem Kopfteil 11 mechanische Spannungen hervorgerufen werden, welche dazu führen, dass das Kopfteil 11 in sich verbogen wird. Dies ist mit den gestrichelten Verläufen 11-1 und 11-2 dargestellt. Die Durchbiegung des Kopfteils 11 erzeugt eine Kraft „F“, s. Bezugszeichen 15 in 2, die, auf das Stegelement 13 einwirkt. Infolge der schrägen bzw. gekippten Anordnung des Kopfteils 11 auf dem Stegelement 13 resultieren aus der Kraft „F“ bezogen auf die Oberfläche des Deckglases 30 eine Tangentialkomponente „Fy“, Bezugszeichen „15-1“ in 2 und eine Normalkomponente „Fz“, Bezugszeichen „15-2“ in 2. Die Tangentialkraftkomponente Fy, 15-2 bewirkt eine seitliche Verbiegung und Verschwenkung des Stegelements 13, welche durch die gestrichelten Linien 13-1 und 13-2 dargestellt ist. Die Verschwenkung 12-0 erfolgt um den Aufstandspunkt 12-1 des Stegelements 13 auf dem Deckglas 30. Das Fußteil 12 wirkt dabei als Hebel auf das Deckglas 30 und regt somit auf dem Deckglas eine mechanische Welle 13-0 an. Im vorliegenden Fall wird auf diese Weise auf dem Deckglas eine Lamb-Welle 13-0 angeregt.
  • Das Trägerelement 11 ist erfindungsgemäß aus Stahl hergestellt. Die Dimensionen des Profils wie auch dessen Formgebung sind dabei derart gewählt, dass damit hohe Frequenzen im Bereich einer zig Kilohertz (KHz), typischerweise im ultrahochfrequenten Bereich von 60 kHz oder darüber, erzeugt und auf das Deckglas übertragen werden können. Die Dimensionen sind weiterhin auf die Dimensionen des Deckglases 30 bzw. der berührungsempfindlichen Bedienoberfläche 30 abgestimmt. Schließlich sind Dimensionen und Formgebung des Trägerelements 11 auch darauf abgestimmt, als Walzprofil, also mittels eine Walzverfahrens hergestellt zu werden. Die genauen Dimensionen können für eine konkrete mögliche Umsetzung für ein Display mit einer Breite von 180 mm und korrespondierender Länge des Trägerelements 11 3 entnommen werden.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei dem gewählten Material um einen Vergütungsstahl, der zumindest korrosionshemmende Eigenschaften aufweist. Beispielsweise kann es sich hier um einen Stahl mit erhöhtem Chromanteil handeln. Beispielsweise kann eine Legierung 34CrMo4, 42CrMo4 oder auch niedrig legierte Stähle Anwendung finden. Das gewählte Material weist einen Temperatur-Längenausdehnungskoeffizienten ähnlich dem des Deckglases, im vorliegenden Fall Floatglas AlSi von 11-13*10^-6 1/K auf. Weiterhin ist das gewählte Material in einem kontinuierlichen Herstellungsprozess, hier Warmwalzen, urformbar.
  • In der hier vorgestellten bevorzugten Ausführungsform sind die piezoelektrischen Aktorelemente 21 mittels eines elektrisch leitenden Klebstoffs auf der Oberseite des Trägerelements 10 angeordnet. Damit kann die Ansteuerspannung einseitig über das stählerne und damit elektrisch leitfähige Trägerelement 11 an die piezoelektrischen Aktorelemente 21 geführt werden. In einer weiteren, bevorzugteren Ausführungsform sind die piezoelektrischen Aktoren auf dem Trägerelement 10 aufgelötet. Auf diese Weise kann eine mechanisch sehr harte, alterungsbeständige und damit betriebsfeste Ankopplung erreicht werden, die zudem eine gute elektrische Leitfähigkeit aufweist und somit eine gute elektrische Kontaktierung der piezoelektrischen Aktorelemente über das Trägerelement 11 ermöglicht.
  • 3 zeigt die beispielhaft eine Dimensionierung eines erfindungsgemäßen Trägerelements 10 für ein berührungsempfindliches Display.
  • Das Profil des Trägerelements ist dabei für ein rechteckiges Display mit einer Länge von dessen kurzer Seite von 180 mm dimensioniert. Das Trägerelement wird dabei parallel zu der kurzen Seite des Displays auf dessen Deckglas 30 angeordnet.
  • Das Trägerelement ist aus Chromstahl warm gewalzt. Die Breite des Kopfteils 11 beträgt 8,4 mm, die Dicke bzw. Materialstärke des Kopfelements 0,8 mm. Das Fußteil 12 hat eine Breite von 3,9 mm und eine Dicke bzw. Materialstärke von 1,1 mm. Das Stegelement 13 hat eine Höhe von 9,03 mm, gemessen von der Unterseite 121 des Fußteils 12, und eine Dicke bzw. Materialstärke von 1,1 mm.
  • Das Kopfteil 11 schließt mit dem Stegelement 13 auf der Seite des L-Schenkels des Fußteils 12 einen Winkel von 45 Grad ein. Das Kopfteil 11 ist außermittig auf dem Stegelement 13 angeordnet, die Länge auf der dem L-Schenkel des Fußteils 12 zugewandten Seite bis zum Mittelpunkt des Auflagepunks auf dem Stegelement 13 beträgt 4,5 mm.
  • Die Übergänge zwischen Kopfteil 11 und Stegelement 13 sind als Radien von 0,3 mm ausgebildet.
  • Die Dimensionen sind anhand der charakteristischen Material- und Schwingungseigenschaften des Bedienelements, das heißt des Touchpads oder Touch-Displays sowie des gewünschten haptischen Effekts und der dem zugrunde liegenden Wirkungsweise im Einzelfall anzupassen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1956466 B1 [0005]

Claims (10)

  1. Trägerelement (10) mit einem Kopfteil (11), welches eine ebene Oberseite (111) aufweist, die zur Aufnahme von Aktorelementen (21) ausgebildet ist, mit einem Fußteil (12), welches eine plane Unterseite (121) aufweist, die zur Befestigung des Trägerelements (11) auf einer Bedienoberfläche (30) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (11) in Form eines Metallträgers aus Stahl gefertigt ist.
  2. Trägerelement (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (10) aus einem Vergütungsstahl mit erhöhtem Chromanteil gefertigt ist.
  3. Trägerelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (10) weiterhin ein Stegelement (13) umfasst, über welches das Kopfteil (11) mit dem Fußteil (12) verbunden ist.
  4. Trägerelement (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement das Profil eines kombinierten modifizierten T-Trägers und L-Trägers aufweist, wobei das Kopfteil (11) durch den horizontalen Bereich des T-Trägers gebildet ist, wobei die Modifikation des T-Trägers darin besteht, dass das Kopfteil (11) gegenüber der Waagerechten gekippt ist, wobei das Fußteil (12) durch den horizontalen Schenkel des L-Trägers gebildet ist und wobei das Stegelement (13) durch den vertikalen Abschnitt des T- und des L-Trägers gebildet ist.
  5. Trägerelement (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfteil (11) auf der dem Fußteil (12) zugewandten Seite des Stegelements (13) mit dem Stegelement (13) einen spitzen Winkel (14), vorzugsweise im Bereich 30 Grad bis 60 Grad, besonders bevorzugt von 45 Grad, einschließt.
  6. [Ergänzender Vorschlag aus meiner Sicht:] Trägerelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite (111) des Kopfteils (11) zur Aufnahme der Aktorelemente (21) profiliert ist, insbesondere eine Rinne zur Aufnahme der Aktorelemente (21) aufweist.
  7. Anregungselement umfassend ein Trägerelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei auf der Oberseite (111) des Kopfteils (11) eine Mehrzahl von elektrisch ansteuerbaren piezoelektrischen Aktorelementen (21) kraftschlüssig fixiert ist.
  8. Anregungselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass erste Elektroden der piezoelektrischen Aktorelemente (21) elektrisch leitend mit dem Trägerelement (10) verbunden sind.
  9. Berührungsempfindliches Bedienelement (1) umfassend eine Anregungsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8 und weiter umfassend eine mit einer Abdeckung (30), insbesondere einem Deckglas, versehene berührungsempfindliche Oberfläche, wobei die Unterseite (121) des Fußteils (12) des Trägerelements (10) kraftschlüssig mit der Abdeckung (30) verbunden ist.
  10. Berührungsempfindliches Bedienelement, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite des Fußteils (12) des Trägerelements (10) auf der Abdeckung (30) verklebt ist.
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