EP3914988A1 - Stellglied, insbesondere für ein kraftfahrzeug - Google Patents

Stellglied, insbesondere für ein kraftfahrzeug

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EP3914988A1
EP3914988A1 EP20803482.7A EP20803482A EP3914988A1 EP 3914988 A1 EP3914988 A1 EP 3914988A1 EP 20803482 A EP20803482 A EP 20803482A EP 3914988 A1 EP3914988 A1 EP 3914988A1
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EP
European Patent Office
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magnet
handle
displacement
displacement means
magnetizable element
Prior art date
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EP20803482.7A
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English (en)
French (fr)
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EP3914988B1 (de
Inventor
Markus Wax
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Marquardt GmbH
Original Assignee
Marquardt GmbH
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Publication date
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Publication of EP3914988B1 publication Critical patent/EP3914988B1/de
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G5/00—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/05—Means for returning or tending to return controlling members to an inoperative or neutral position, e.g. by providing return springs or resilient end-stops
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
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    • G05G5/00—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/03—Means for enhancing the operator's awareness of arrival of the controlling member at a command or datum position; Providing feel, e.g. means for creating a counterforce
    • G—PHYSICS
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    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
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    • G05G1/08—Controlling members for hand actuation by rotary movement, e.g. hand wheels
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
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    • G05G9/02—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only
    • G05G9/04—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously
    • G05G9/047—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks
    • G05G2009/04766—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks providing feel, e.g. indexing means, means to create counterforce
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G9/00—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously
    • G05G9/02—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only
    • G05G9/04—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously
    • G05G9/047—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks

Definitions

  • the invention is based on an actuator according to the preamble of claim 1.
  • Such actuators such as electrical and / or electronic switching devices designed in the manner of a joystick and / or cursor switch, are used for the manual control and / or triggering of functions in a motor vehicle.
  • switching devices are used by a user to input data for an electrical device, for example in car radios, navigation devices, on-board computers, etc.
  • Such an actuator has a handle that can be designed, for example, in the manner of an actuating lever or actuating button.
  • the handle can be moved manually by the user and interacts with a displacement means. Because of this interaction of the handle with the displacement means, the handle can be displaced in a displacement plane in at least one direction from a neutral position into a displacement position.
  • a haptic can be provided for the handle, which is formed by mechanical means, for example a ball catch. Such mechanical haptics are complex.
  • the invention is based on the object of providing an actuator with a simply configured haptic.
  • an actuator with a magnetic haptic is to be created.
  • this object is achieved by the characterizing features of claim 1.
  • a magnet and a magnetizable element are provided.
  • the magnet interacts with the magnetizable element in such a way that the magnetic force between the magnet and the magnetizable element when moving the displacement means generates a haptic in the direction of the displacement position and / or a restoring force in the direction of the neutral position for the handle.
  • a special ergonomics for the actuator is achieved with simple means.
  • the displacement means in the displacement position can act on an electrical switching element, a sensor or the like in order to generate a signal.
  • the signal which acts in particular in the manner of a switching signal, can be used to control and / or trigger the assigned functions.
  • the magnet can expediently be fixed in the tappet at one end of the tappet in such a way that the magnet protrudes from the tappet.
  • the protruding part of the magnet can rest on the magnetizable element in a simple manner.
  • the other end of the plunger can in turn be held tiltably in an opening of the displacement means.
  • the magnet can be designed prismatically with a rectangular cross section, specifically preferably cube-shaped with a square cross section.
  • the magnetizable element can be designed in a simple manner as a strip-shaped sheet metal.
  • the haptics and / or the restoring force can be generated in two mutually perpendicular directions for the movement of the handle.
  • a housing can be provided to protect against external, negative influences such as dust, dirt, water or the like.
  • the handle can expediently protrude from the housing in a manually accessible manner and / or the displacement means can be located in the interior of the housing.
  • the magnetizable element can be arranged immovably in the interior of the housing,
  • the rotary knob can be pushed into four positions via a linear XY shift. Both modes of operation are implemented using magnetic haptics.
  • the magnet is fixed in a plunger for turning. This stands on a magnetizable material. The slide in which the plunger is mounted is moved when it is pushed. The plunger then tilts over an edge and thereby creates the feel. The reset is generated by the attraction of the magnet. Since the magnet is square, this works in the X and Y directions as well as in the + and - directions,
  • a special haptic can be generated by means of the permanent magnets for a sliding and / or tilting function of the handle. Furthermore, the haptics are generated in a contactless manner, so that the actuator can be operated without wear.
  • the actuator offers good ergonomics and is nevertheless designed in a simple manner, so that the actuator is inexpensive.
  • FIG. 1 shows an actuator with a displaceable and / or rotatable handle in a perspective view
  • FIG. 2 shows the actuator from FIG. 1 in a cut-away view
  • FIG. 3a shows a detail from FIG. 2, the handle being in the neutral position
  • FIG. 3b shows the detail section according to FIG. 3a, the handle being in the shifted position
  • FIG. 4 shows a further cut-away view of the actuator from FIG. 1,
  • FIG. 5a shows a rotating means consisting of a stator and a rotor for the actuator from FIG. 4 as an individual part, FIG.
  • FIG. 5b shows the rotor from FIG. 5a as an individual part in a perspective view
  • FIG. 5c individual parts of the rotor and the stator from Fig. 5a in a schematic representation
  • FIG. 6b shows individual parts of the rotor and the stator from FIG. 6a in a schematic illustration.
  • 1 shows an actuator 1 which is used for manual control and / or triggering of functions in a motor vehicle.
  • the actuator 1 can be a door control unit located in the driver's side door of the motor vehicle, with the aid of which the user can adjust the exterior mirrors of the motor vehicle by an electric motor.
  • the actuator 1 has a housing 2 from which a handle 3 protrudes manually accessible to the user.
  • the manually movable handle 3 interacts with a displacement means 4 shown in FIG. 2 in such a way that the flange handle 3 can be displaced in a displacement plane in at least one direction 5 from a neutral position into a displacement position.
  • the flange handle 3 can be moved into further displacement positions in a further direction 6, which is essentially perpendicular to the direction 5, as can be seen from FIG. 1.
  • a magnet 7 and a magnetizable element 8 are provided for the actuator 1.
  • the magnet 7 interacts with the magnetizable element 8 in such a way that the magnetic force between the magnet 7 and the magnetizable Element 8 generates a haptic in the direction of the displacement position for the handle 3 when the displacement means 4 is displaced.
  • the user has to overcome the magnetic force acting between the magnet 7 and the magnetizable element 8 in the neutral position in order to move the handle 3 into the displacement position, which the user perceives as haptics and ergonomically in a special way.
  • the magnetic force acts when the handle is in the shifted position
  • the displacement means 4 acts in the displacement position on a merely schematically shown in FIG.
  • the magnet 7 is prismatic with a rectangular cross section.
  • the magnet 7 is cube-shaped with a square cross-section.
  • the magnetizable element 8 is designed as a strip-shaped sheet metal.
  • the displacement means 4 is designed symmetrically with respect to the handle 3, so that a plunger 11 with magnet 7 and a magnetizable element 8 are located both on the left-hand side of the handle 3 in FIG.
  • the actuator 1 will be described in more detail as a rotary encoder in the manner of a rotary encoder for manual control and / or triggering of functions in a motor vehicle with reference to FIG. see Fig. 1) manually rotatable.
  • the handle 3 interacts with the rotating means 13 in such a way that the handle 3 can be rotated into at least one rotational position in the manner of a latching position.
  • the handle 3 can preferably be rotated into several successive rotary positions.
  • a magnet 14 and a further magnet 15 are provided. Instead of a further magnet 15 or in addition, a magnetizable element can also be provided, but this is not further shown here.
  • the magnet 14 interacts with the further magnet 15 or the magnet 14 interacts with the magnetizable element in such a way that the magnetic force between the magnet
  • the rotating means 13 acts on an electrical switching element 9, shown only schematically, a sensor or the like, in order to generate a signal.
  • the signal is then used in the form of a switching signal to control and / or trigger the assigned functions in the motor vehicle, for example to select the corresponding exterior mirror.
  • FIG. 5c shows the more detailed arrangement of the magnet 14 on the rotor 18 in connection with the magnets 14, 15.
  • FIG. 5a shows the more detailed configuration of the rotor 18 and stator 17 in connection with the magnets 14, 15.
  • several magnets 14 are arranged in a circle on the stator 17, as can be seen in FIG. 6a.
  • the magnetizable element 19 is fastened to the rotor 18, which is connected to the handle 3, and is arranged within the stator 17.
  • the magnets 14 are approximately evenly spaced from one another.
  • the magnetic poles of the magnets 14 of the same name are arranged facing the magnetizable element 19.
  • the magnetizable Element 19 is ring-shaped and has teeth 20 facing the magnet 14.
  • the number of teeth 20 corresponds to the number of latching positions for the rotatable handle 3.
  • actuator 2 housing 3: handle 4: displacement means 5,6: direction (for displacement of the handle) 7: magnet (for displacement means) 8: magnetizable element (for displacement means) 9: switching element 10: printed circuit board 11: plunger 12: Opening (in the displacement means) 13: Rotary means 14: Magnet (for rotary means) 15: (further) magnet (for rotary means) 16: Direction of rotation 17: Stator 18: Rotor 19: magnetizable element (for rotary means) 20: Tooth (on magnetizable Element)

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Stellglied, insbesondere zur manuellen Ansteuerung und/oder Auslösung von Funktionen in einem Kraftfahrzeug. Das Stellglied umfasst eine manuell bewegbare Handhabe (3) und ein Verschiebemittel (4), wobei die Handhabe (3) mit dem Verschiebemittel (4) derart zusammenwirkt, dass die Handhabe (3) in einer Verschiebeebene in wenigstens eine Richtung aus einer neutralen Stellung in eine Verschiebestellung verschiebbar ist. Für das Stellglied sind ein Magnet (7) und ein magnetisierbares Element (8) vorgesehen. Der Magnet (7) wirkt mit dem magnetisierbaren Element (8) derart zusammen, dass die Magnetkraft zwischen dem Magneten (7) und dem magnetisierbaren Element (8) beim Verschieben des Verschiebemittels (4) eine Haptik in Richtung der Verschiebestellung und/oder eine Rückstellkraft in Richtung der neutralen Stellung für die Handhabe (3) erzeugt.

Description

Stellglied, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung geht aus von einem Stellglied nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartige Stellglieder, wie in der Art eines Joystick- und/oder Cursor-Schalters ausgebildete elektrische und/oder elektronische Schaltvorrichtungen, dienen zur manuellen Ansteuerung und/oder Auslösung von Funktionen in einem Kraftfahrzeug. Unter anderem werden solche Schaltvorrichtungen zur Eingabe von Daten für ein elektrisches Gerät durch einen Benutzer verwendet, beispielsweise bei Autoradios, Navigationsgeräten, Bordcomputer o, dgl.
Geräten im Kraftfahrzeug. Insbesondere lässt sich ein solches Stellglied in einem Türbedienteil, beispielsweise für einen Spiegelverstell-Schalter im Kraftfahrzeug einsetzen.
Ein solches Stellglied weist eine Handhabe auf, die beispielsweise in der Art eines Betätigungshebels oder Betätigungsknopfes ausgebildet sein kann. Die Handhabe ist vom Benutzer manuell bewegbar und wirkt mit einem Verschiebemittel zusammen. Aufgrund dieses Zusammenwirkens der Handhabe mit dem Verschiebemittel ist die Handhabe in einer Verschiebeebene in wenigstens eine Richtung aus einer neutralen Stellung in eine Verschiebestellung verschiebbar. Zwecks ergonomischer Bedienung der Handhabe für den Benutzer kann eine Haptik für die Handhabe vorgesehen sein, welche mittels mechanischen Mitteln, beispielsweise einer Kugelrastung, ausgebildet ist. Eine solche mechanische Haptik ist aufwändig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Stellglied mit einer einfach ausgestalteten Haptik bereitzustellen, Insbesondere soll ein Stellglied mit einer Magnethaptik geschaffen werden. Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Stellglied durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Beim erfindungsgemäßen Stellglied sind ein Magnet und ein magnetisierbares Element vorgesehen. Der Magnet wirkt mit dem magnetisierbaren Element derart zusammen, dass die Magnetkraft zwischen dem Magneten und dem magnetisierbaren Element beim Verschieben des Verschiebemittels eine Haptik in Richtung der Verschiebestellung und/oder eine Rückstellkraft in Richtung der neutralen Stellung für die Handhabe erzeugt. In vorteilhafter Weise wird mit einfachen Miteln eine besondere Ergonomie für das Stellglied erzielt. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
In einfacher weiterer Ausgestaltung kann das Verschiebemittel in der Verschiebestellung auf ein elektrisches Schaltelement, einen Sensor o. dgl. zur Erzeugung eines Signals einwirken. Das Signal, das insbesondere in der Art eines Schaltsignals wirkt, kann zur Ansteuerung und/oder Auslösung der zugeordneten Funktionen dienen.
In kompakter Bauweise kann das Verschiebemittel in der Art eines Schiebers ausgebildet sein. Des Weiteren kann ein Stößel im Verschiebemittel beweglich gelagert sein. Der Magnet kann dem magnetisierbaren Element zugewandt, im Stößel angeordnet sein.
Zweckmäßigerweise kann der Magnet an dem einen Ende des Stößels derart im Stößel fixiert sein, dass der Magnet aus dem Stößel herausragt. Der herausragende Teil des Magneten kann in einfacher Art und Weise auf dem magnetisierbaren Element anliegen. Der Stößel kann wiederum mit dem anderen Ende in einer Öffnung des Verschiebemittels verkippbar gehalten sein.
In weiterer Ausgestaltung kann der Magnet prismatisch mit einem rechteckigen Querschnitt, und zwar in bevorzugter Weise würfelförmig mit einem quadratischen Querschnitt, ausgebildet sein. Das magnetisierbare Element kann in einfacher Weise als ein streifenförmiges Blech ausgebildet sein. In vorteilhafter Weise ist durch eine solche Ausgestaltung die Haptik und/oder die Rückstellkraft in zwei aufeinander senkrecht stehenden Richtungen für die Bewegung der Handhabe erzeugbar.
Zum Schutz vor äußeren, negativen Einflüssen, wie Staub, Schmutz, Wasser o. dgl., kann ein Gehäuse vorgesehen sein. Zweckmäßigerweise kann die Handhabe manuell zugänglich aus dem Gehäuse herausragen und/oder das Verschiebemittel im Inneren des Gehäuses befindlich sein. Weiterhin kann das magnetisierbare Element im Inneren des Gehäuses unbeweglich angeordnet sein,
Zwecks Erweiterung der Funktionalität für das Stellglied kann die Handhabe mittels eines Drehmittels drehbar ausgebildet sein, so dass weitere Funktionen durch eine Drehbewegung für den Benutzer ermöglicht sind. Der Kompaktheit sowie der Kostengünstigkeit halber kann dann in integrierter Art wenigstens ein Teil des Drehmittels am Verschiebemittel angeordnet sein.
Für eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist nachfolgendes festzustellen.
Es soll ein Schiebeschalter mit Magnethaptik, und zwar insbesondere mittels Dauermagneten, geschaffen werden. Der Magnet ist in einem Stößel fixiert. Dieser steht auf einem magnetisierbaren Material. Bei dem Schieben wird der Schieber bewegt, in dem der Stößel gelagert ist. Der Stößel kippt dann über eine Kante und erzeugt dadurch die Haptik. Das Zurückstellen wird durch die Anziehungskraft des Magneten erzeugt. Da der Magnet quadratisch ausgestaltet sein kann, funktioniert die Haptik beim Verschieben in X- und/oder Y-, also in Richtung + und -. ln Erweiterung kann der Schiebeschalter mit einer zusätzlichen Drehbewegung als Drehsteller mit Magnethaptik für das Drehen und das Schieben ausgestaltet sein. Die Drehbewegung wird über einen Drehknopf mit einer endlose Drehbewegung nach links oder rechts ermöglicht und hat hier mehrere Raststellungen. Ist eine Raststellung angewählt, so kann der Drehknopf über eine lineare X-Y- Verschiebung in vier Stellungen geschoben werden. Beide Funktionsweisen sind über eine Magnethaptik realisiert. Beim Drehsteller mit Magnethaptik ist für das Drehen der Magnet in einem Stößel fixiert. Dieser steht auf einem magnetisierbaren Material. Bei dem Schieben wird der Schieber bewegt, in dem der Stößel gelagert ist. Der Stößel kippt dann über eine Kante und erzeugt dadurch die Haptik. Das Zurückstellen wird durch die Anziehungskraft des Magneten erzeugt. Da der Magnet quadratisch ist, funktioniert dies in X- und Y-Richtung sowie in Richtung + und -,
Beim Drehsteller mit Magnethaptik sind für das Schieben zwei Magnetringe mit beispielsweise jeweils 16 Polen ineinander angeordnet. Das Anzugsmoment wirkt dann 16 mal und es gibt 8 Rastungen. Durch Anordnung von mehr Polen lassen sich mehr Rastungen erzielen beziehungsweise von weniger Polen lassen sich weniger Rastungen erzielen.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die Erzeugung einer speziellen Haptik mittels den Dauermagneten für eine Schiebe- und/oder Kippfunktion der Handhabe ermöglicht ist. Des Weiteren erfolgt die Erzeugung der Haptik berührungslos, womit das Stellglied verschleißlos betreibbar ist. Das Stellglied bietet eine gute Ergonomie und ist dennoch einfach ausgestaltet, womit das Stellglied kostengünstig ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 ein Stellglied mit einer verschieb- und/oder drehbaren Handhabe in perspektivischer Ansicht,
Fig, 2 das Stellglied aus Fig. 1 in aufgeschnittener Ansicht,
Fig. 3a einen Detailausschnitt aus Fig. 2, wobei die Handhabe in der neutralen Stellung befindlich ist,
Fig. 3b den Detailausschnitt gemäß Fig. 3a, wobei die Handhabe in der Verschiebstellung befindlich ist, Fig. 4 eine weitere aufgeschnittene Ansicht des Stellglieds aus Fig. 1,
Fig. 5a ein aus einem Stator und einem Rotor bestehendes Drehmittel für das Stellglied aus Fig, 4 als Einzelteil,
Fig. 5b den Rotor aus Fig, 5a als Einzelteil in perspektivischer Ansicht,
Fig. 5c Einzelteile des Rotors und des Stators aus Fig. 5a in einer Prinzip-Darstellung,
Fig. 6a ein aus einem Stator und einem Rotor bestehendes Drehmittel für das Stellglied aus Fig. 4 als Einzelteil entsprechend einer weiteren Ausführung und
Fig. 6b Einzelteile des Rotors und des Stators aus Fig. 6a in einer Prinzip-Darstellung. ln Fig. 1 ist ein Stellglied 1 zu sehen, das zur manuellen Ansteuerung und/oder Auslösung von Funktionen in einem Kraftfahrzeug dient. Beispielsweise kann es sich bei dem Stellglied 1 um eine in der fahrerseitigen Seitenlüre des Kraftfahrzeugs befindliche Türbedieneinheit handeln, mit deren Hilfe der Benutzer die Außenspiegel des Kraftfahrzeugs elektromotorisch verstellen kann.
Das Stellglied 1 weist ein Gehäuse 2 auf, aus dem eine Handhabe 3 für den Benutzer manuell zugänglich herausragl. Die manuell bewegbare Handhabe 3 wirkt mit einem in Fig. 2 gezeigten Verschiebemittel 4 derart zusammen, dass die Flandhabe 3 in einer Verschiebeebene in wenigstens eine Richtung 5 aus einer neutralen Stellung in eine Verschiebestellung verschiebbar ist. Vorliegend ist die Flandhabe 3 in eine weitere Richtung 6, die im Wesentlichen senkrecht zur Richtung 5 steht, in weitere Verschiebestellungen bewegbar, wie anhand von Fig. 1 zu erkennen ist.
Wie weiter in Fig. 2 zu sehen ist, sind ein Magnet 7 und ein magnetisierbares Element 8 für das Stellglied 1 vorgesehen. Der Magnet 7 wirkt mit dem magnetisierbaren Element 8 derart zusammen, dass die Magnetkraft zwischen dem Magneten 7 und dem magnetisierbaren Element 8 beim Verschieben des Verschiebemittels 4 eine Haptik in Richtung der Verschiebestellung für die Handhabe 3 erzeugt. Mit anderen Worten muss der Benutzer die zwischen dem Magneten 7 und dem magnetisierbaren Element 8 in der neutralen Stellung wirkende Magnetkraft überwinden, um die Handhabe 3 in die Verschiebestellung zu bewegen, was vom Benutzer als Haptik und in besonderer Weise ergonomisch empfunden wird. Außerdem wirkt die Magnetkraft bei in der Verschiebestellung befindlichen Handhabe
3 als eine Rückstellkraft in Richtung 5, 6 der neutralen Stellung, so dass sich die vom Benutzer losgelassene Handhabe 3 selbsttätig in die neutrale Stellung zurückbewegt.
Das Verschiebemittel 4 wirkt in der Verschiebestellung auf ein lediglich schematisch in Fig.
4 gezeigtes elektrisches Schaltelement 9 ein. Das Schaltelement 9 ist auf einer im Gehäuse 2 befindlichen Leiterplatte 10 angeordnet. Das Schaltelement 9 erzeugt dann in der Verschiebestellung ein elektrisches Signal in der Art eines Schaltsignals. Das Signal dient dann wiederum zur Ansteuerung und/oder Auslösung der zugeordneten Funktionen im Kraftfahrzeug, beispielsweise also zur Ansteuerung des Elektromotors für die Verstellung des Außenspiegels in die entsprechende Richtung. Anstelle eines Schaltelements 9 kann auch ein Sensor o. dgl. zur Erzeugung des Schaltsignals Verwendung finden.
Wie anhand der Fig. 2 zu entnehmen ist, ist das Verschiebemittel 4 in der Art eines Schiebers ausgebildet. Im Verschiebemittel 4 ist ein Stößel 11 beweglich gelagert. Der Magnet 7 ist dem magnetisierbaren Element 8 zugewandt im Stößel 1 1 angeordnet. Und zwar ist der Magnet 7 an dem einen, unteren Ende des Stößels 11 derart im Stößel 11 fixiert, dass der Magnet 7 etwas aus dem Stößel 11 herausragt. Dieser herausragende Teil des Magneten 7 liegt auf dem magnetisierbaren Element 8 an. Des Weiteren ist der Stößel 11 mit dem anderen, oberen Ende in einer Öffnung 12 des Verschiebemittels 4 verkippbar gehalten. Wird das Verschiebemittel 4 mittels der Handhabe 3 aus der in Fig. 3a sichtbaren neutralen Stellung in die Verschiebestellung bewegt, so kippt der Stößel 11 mit seinem oberen Ende um die Öffnung 12, wie in Fig. 3b zu sehen ist. Dabei bewegt sich das untere Ende des Stößels 11 auf dem magnetisierbaren Element 8, wobei wie bereits erwähnt die Magnetkraft unter Erzeugung der Haptik zu überwinden ist. Wie man in Fig, 2 sieht, ist der Magnet 7 prismatisch mit einem rechteckigen Querschnitt ausgebildet. In bevorzugter Weise ist der Magnet 7 würfelförmig mit einem quadratischen Querschnitt ausgebildet. Das magnetisierbare Element 8 ist als ein streifenförmiges Blech ausgebildet. Des Weiteren ist das Verschiebemittel 4 symmetrisch in Bezug auf die Handhabe 3 ausgebildet, so dass sowohl auf der in Fig. 2 linken Seite der Handhabe 3 als auch der rechten Seite jeweils ein Stößel 11 mit Magnet 7 sowie ein magnetisierbares Element 8 befindlich sind, wodurch bei Verschiebung der Handhabe 3 eine besonders ergonomisch empfundene Haptik erzielt wird. Insbesondere ist aufgrund des rechteckigen Querschnitts des Magneten 7 die Haptik und/oder die Rückstellkraft in zwei aufeinander senkrecht stehenden Richtungen 5, 6 für die Bewegung der Handhabe 3 erzeugbar. Zum Schutz vor äußeren Einflüssen ist das bewegliche Verschiebemittel 4 im Inneren des Gehäuses 2 befindlich. Das magnetisierbare Element 8 ist im Inneren des Gehäuses 2 hingegen unbeweglich angeordnet.
Alternativ oder auch ergänzend im Hinblick auf die Verschiebbarkeit kann die Handhabe 3 auch drehbar ausgebildet sein. Hierzu ist für die Handhabe 3 ein im Inneren des Gehäuses 2 befindliches Drehmittel 13 vorgesehen. Soweit die Drehbarkeit der Handhabe 3 ergänzend zu deren Verschiebbarkeit vorgesehen ist, ist wenigstens ein Teil des Drehmittels 13 am Verschiebemittel 4 angeordnet, wie in Fig. 4 zu sehen ist. Mit anderen Worten ist dann das Drehmittel 13 in das Verschiebemittel 4 integriert. Bei lediglich drehbar ausgebildeter Handhabe 3 entfällt das Verschiebemittel 4 beziehungsweise bei lediglich verschiebbar ausgebildeter Handhabe 3 entfallt das Drehmittel 13.
Nachfolgend soll das Stellglied 1 als Drehgeber in der Art eines Drehradgebers zur manuellen Ansteuerung und/oder Auslösung von Funktionen in einem Kraftfahrzeug anhand der Fig, 4 näher beschrieben werden, Hierbei ist die Handhabe 3 für das Stellglied 1 mittels des Drehmittels 13 in Drehrichtung 16 (siehe Fig. 1) manuell drehbar. Dabei wirkt die Handhabe 3 mit dem Drehmittel 13 derart zusammen, dass die Handhabe 3 in wenigstens eine Drehstellung in der Art einer Raststellung verdrehbar ist. Bevorzugterweise ist die Handhabe 3 in mehrere aufeinander folgende Drehstellungen drehbar. Zur Ausbildung des Drehmittels 13 sind ein Magnet 14 sowie ein weiterer Magnet 15 vorgesehen. Anstelle eines weiteren Magneten 15 oder ergänzend kann auch ein magnetisierbares Element vorgesehen sein, was jedoch hier nicht weiter gezeigt ist. Der Magnet 14 wirkt mit dem weiteren Magneten 15 oder der Magnet 14 wirkt mit dem magnetisierbaren Element derart zusammen, dass die Magnetkraft zwischen dem Magneten
14 sowie dem weiteren Magneten 15 oder die Magnetkraft zwischen dem Magneten 14 sowie dem magnetisierbaren Element beim Drehen des Drehmittels 13 eine Haptik in Drehrichtung 16 und/oder eine Rastkraft in der Drehstellung für die Handhabe 3 erzeugt.
Das Drehmittel 13 wirkt bei der Drehung in Drehrichtung 16 in der Drehstellung auf ein lediglich schematisch gezeigtes elektrisches Schaltelement 9, einen Sensor o. dgl. zur Erzeugung eines Signals ein. Das Signal dient dann in der Art eines Schaltsignals zur Ansteuerung und/oder Auslösung der zugeordneten Funktionen im Kraftfahrzeug, beispielsweise zur Anwahl des entsprechenden Außenspiegels.
Das Drehmittel 13 umfasst einen Stator 17 und einen drehbar am Stator 17 angeordneten Rotor 18. Der Rotor 18 steht mit der Handhabe 3 in Verbindung. Am Rotor 18 ist der Magnet 14 sowie der weitere Magnet 15 ist am Stator 17 angeordnet. Beziehungsweise der Magnet 14 ist am Rotor 18 sowie das magnetisierbare Element ist am Stator 17 oder das magnetisierbare Element ist am Rotor 18 sowie der Magnet 14 ist am Stator 17 angeordnet. Des Weiteren sind in einer ersten Ausgestaltung der Magnet 14 und/oder der weitere Magnet
15 ringförmig mit einander abwechselnd angeordneten Magnetpolen ausgebildet, wie in Fig. 5c prinzipiell gezeigt ist. Dabei sind der Magnet 14 sowie der weitere Magnet 15 konzentrisch zueinander angeordnet. Die nähere Anordnung des Magneten 14 am Rotor 18 ist in Fig. 5b dargestellt, ln Fig. 5a ist schließlich die nähere Ausgestaltung des Rotors 18 und Stators 17 in Verbindung mit den Magneten 14, 15 zu sehen. ln einer weiteren, zweiten Ausgestaltung sind mehrere Magnete 14 kreisförmig am Stator 17 angeordnet, wie in Fig. 6a zu sehen ist. An dem mit der Handhabe 3 in Verbindung stehenden Rotor 18 ist das magnetisierbare Element 19 befestigt und innerhalb des Stators 17 angeordnet. Wie weiter anhand von Fig. 6b zu erkennen ist, sind die Magnete 14 in etwa gleichmäßig voneinander beabstandet. Die jeweils gleichnamigen Magnetpole der Magnete 14 sind dem magnetisierbare Element 19 zugewandt angeordnet. Das magnetisierbare Element 19 ist ringförmig ausgebildet und weist den Magneten 14 zugewandte Zähne 20 auf. Die Anzahl der Zähne 20 entspricht der Anzahl der Raststellungen für die drehbare Handhabe 3.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfasst vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der durch die Patentansprüche definierten Erfindung. Neben Kraftfahrzeuganwendungen kann ein derartiges Stellglied 1 in vorteilhafter Weise auch als Eingabemittel für Computer, Werkzeugmaschinen, Haushaltsgeräte o. dgl. eingesetzt werden.
Bezugszeichen-Liste: 1: Stellglied 2: Gehäuse 3: Handhabe 4: Verschiebemittel 5,6: Richtung (für Verschiebung Handhabe) 7: Magnet (für Verschiebemittel) 8: magnetisierbares Element (für Verschiebemittel) 9: Schaltelement 10: Leiterplatte 11: Stößel 12: Öffnung (im Verschiebemittel) 13: Drehmittel 14: Magnet (für Drehmittel) 15: (weiterer) Magnet (für Drehmittel) 16: Drehrichtung 17: Stator 18: Rotor 19: magnetisierbares Element (für Drehmittel) 20: Zahn (an magnetisierbarem Element)

Claims

Patentansprüche:
1 . Stellglied, insbesondere zur manuellen Ansteuerung und/oder Auslösung von Funktionen in einem Kraftfahrzeug, mit einer manuell bewegbaren Handhabe (3) und mit einem Verschiebemittel (4), wobei die Handhabe (3) mit dem Verschiebemittel (4) derart zusammenwirkt, dass die Handhabe (3) in einer Verschiebeebene in wenigstens eine Richtung (5, 6) aus einer neutralen Stellung in eine Verschiebestellung verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Magnet (7) und ein magnetisierbares Element (8) vorgesehen sind, und dass der Magnet (7) mit dem magnetisierbaren Element (8) derart zusammenwirkt, dass die Magnetkraft zwischen dem Magneten (7) und dem magnetisierbaren Element (8) beim Verschieben des Verschiebemittels (4) eine Haptik in Richtung der Verschiebestellung und/oder eine Rückstellkraft in Richtung der neutralen Stellung für die Handhabe (3) erzeugt.
2. Stellglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschiebemittel (4) in der Verschiebestellung auf ein elektrisches Schaltelement (9), einen Sensor o. dgl. zur Erzeugung eines Signals, insbesondere in der Art eines Schaltsignals, einwirkt, und dass vorzugsweise das Signal zur Ansteuerung und/oder Auslösung der zugeordneten Funktionen dient.
3. Stellglied nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschiebemittel (4) in der Art eines Schiebers ausgebildet ist, dass vorzugsweise ein Stößel (11) im Verschiebemitlel (4) beweglich gelagert ist, und dass weiter vorzugsweise der Magnet (7) dem magnetisierbaren Element (8) zugewandt, im Stößel (11) angeordnet ist.
4. Stellglied nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (7) an dem einen Ende des Stößels (11) derart im Stößel (11) fixiert ist, dass der Magnet (7) aus dem Stößel (11) herausragt, dass vorzugsweise der herausragende Teil des Magneten (7) auf dem magnetisierbaren Element (8) anliegt, und dass weiter vorzugsweise der Stößel (11) mit dem anderen Ende in einer Öffnung (12) des Verschiebemittels (4) verkippbar gehalten ist.
5. Stellglied nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (7) prismatisch mit einem rechteckigen Querschnitt, bevorzugterweise würfelförmig mit einem quadratischen Querschnitt, ausgebildet ist, und dass vorzugsweise das magnetisierbare Element (8) als ein streifenförmiges Blech ausgebildet ist, insbesondere derart dass die Haptik und/oder die Rückstellkraft in zwei aufeinander senkrecht stehenden Richtungen (5, 6) für die Bewegung der Handhabe (3) erzeugbar ist.
6. Stellglied nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse (2) vorgesehen ist, dass vorzugsweise die Handhabe (3) manuell zugänglich aus dem Gehäuse (2) herausragt, dass weiter vorzugsweise das Verschiebemittel (4) im Inneren des Gehäuses (2) befindlich ist, und dass noch weiter vorzugsweise das magnetisierbare Element (8) im Inneren des Gehäuses (2) unbeweglich angeordnet ist.
7. Stellglied nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabe (3) mittels eines Drehmittels (13) drehbar ausgebildet ist, und dass vorzugsweise wenigstens ein Teil des Drehmittels (13) am Verschiebemittel (4) angeordnet ist.
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