WO2018215350A1 - Haptische bedieneinrichtung und verfahren - Google Patents

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WO2018215350A1
WO2018215350A1 PCT/EP2018/063145 EP2018063145W WO2018215350A1 WO 2018215350 A1 WO2018215350 A1 WO 2018215350A1 EP 2018063145 W EP2018063145 W EP 2018063145W WO 2018215350 A1 WO2018215350 A1 WO 2018215350A1
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WO
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operating device
rotary knob
knob
brake component
rotatable
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PCT/EP2018/063145
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Stefan Battlogg
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Inventus Engineering Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to a haptic
  • the haptic control device according to the invention can be used in a variety of technical fields, such. B. for the operation of
  • Cameras camera systems, mixing consoles, lighting systems, hi-fi systems, smart devices, laptops, PCs, smartwatches or other devices.
  • Magnetorheological fluids have dispersed in an oil on the finest ferromagnetic particles such as carbonyl iron powder.
  • ferromagnetic particles such as carbonyl iron powder.
  • spherical particles are used with a manufacturing diameter of 1 to 10 microns, wherein the
  • Particle size is not uniform. Will be one
  • Magnetorheological fluid subjected to a magnetic field, so the carbonyl iron particles of the magnetorheological fluid chain along the magnetic field lines, so that the rheological properties of the magnetorheological fluid (MRF) are significantly influenced depending on the shape and strength of the magnetic field.
  • MRF magnetorheological fluid
  • Transmission device has become known, which has two coupling components whose coupling intensity can be influenced.
  • a channel with a magnetorheological medium is provided.
  • a magnetic field influences the magnetorheological medium in the channel.
  • rotating bodies are provided, which provided acute-angled and the magnetorheological medium containing areas are. The channel or at least part of it is with the
  • Magnetorheological transmission device can also be used on a knob to operate technical equipment. Such a magnetorheological transmission device works and allows the transmission of quite high forces or moments at the same time relatively small size.
  • the disclosure of WO 2012/034697 AI is fully incorporated in this application.
  • a haptic control device has become known in which a display is arranged on a control knob. Through a hollow shaft, the display can be supplied with the necessary cables for power and data. For this, the hole in the hollow shaft must have a sufficiently large
  • Transmission device to provide, with what lowest possible base torque is possible at idle, in particular, a fixed middle part is provided.
  • a haptic control device comprises a base plate or a base body, wherein such base plate may be formed in preferred embodiments as a holder.
  • the haptic operating device comprises a stationary central part connected to the base plate and a rotary knob which is rotatable and hollow around the fixed central part and a magnetorheological transmission device for selectively influencing a rotary movement of the rotary knob.
  • a magnetorheological transmission device for selectively influencing a rotary movement of the rotary knob.
  • the (magnetorheological) transmission device selectively braked a rotary motion of the knob.
  • the (magnetorheological) transmission device comprises two relatively rotatable components, one component of which is rotatable relative to the base plate
  • Brake component also called rotary component
  • the fixed center section is fastened to the base plate by means of a support arm (or two or more support arms).
  • the support arm is disposed adjacent to the transfer device.
  • the support arm and the transfer device are radially inside the
  • Coupling device rotatably coupled to the rotatable brake component.
  • the transfer device is completely housed inside the cavity of the knob.
  • the haptic control device has many Advantages.
  • a significant advantage of the operating device according to the invention is that the standing center allows the arrangement of a fixed user interface that does not rotate with the knob.
  • the fixed center portion is received radially within the knob and adjacent to the transfer device such that the fixed center portion does not affect rotational movement of the transfer device.
  • the transfer device and the middle part are preferably accommodated adjacent to one another and / or next to one another and radially inside the rotary knob.
  • the support arm and the transfer device are arranged side by side.
  • the support arm is therefore not located within the transfer device, but completely off.
  • the support arm and the transfer device do not penetrate each other.
  • the support arm and the transfer device are preferably arranged eccentrically to each other and / or eccentrically to the knob. This means that axes of symmetry of the support arm and the transfer device are spaced from each other.
  • the symmetry axes are particularly preferably arranged radially inside the rotary knob.
  • Transfer device housed at least partially and in particular completely.
  • the transfer device and the central part are adjacent to each other, but not nestled into each other. Under an influence in the context of the present invention is in particular a deceleration of the rotational movement of the knob to understand (braking torque).
  • another haptic operating device comprises a hollow rotary knob and a magnetorheological transmission device for targeted
  • rotary knob is rotatably coupled via a coupling device with the transmission device.
  • Operating device may comprise a base plate on which the magnetorheological transmission device and the
  • Coupling arranged and / or fixed.
  • a base plate is provided. Furthermore, this haptic operating device comprises a fixed central part and a hollow and rotatable about the central part
  • Rotary knob and a magnetorheological transmission device for selectively influencing a rotational movement of the rotary knob.
  • the transmission device is received with a rotatable relative to the base plate rotational component and the knob is rotatably coupled via a coupling device with the transmission device.
  • a spatial orientation also includes an angular orientation, so that different angular orientations are also different spatial orientations in the sense of the present application.
  • the coupling device comprises coupling means on the rotary knob and the rotatable brake component.
  • coupling means there may be provided more coupling means.
  • a further coupling means may be provided, which on the one hand is in contact with the coupling means on the rotary knob and on the other hand in contact with the coupling means on the brake component. It is also possible that even more coupling means are used, which then cause a total of a coupling of the knob with the rotatable brake component.
  • the coupling device gears are preferred that are preferred that are used,
  • Planetary gear and the like includes more.
  • the coupling device can be formed from two meshing with each other gears or friction surfaces of friction wheels, which cause a rotationally fixed coupling.
  • the coupling of the knob with the rotatable brake component can be done via a direct intervention or for example via a coupling means such as a
  • Gear or a chain or the like can be effected.
  • electrical cables are made axially through the knob.
  • the electrical cables may include connection cables for the power supply, control cables and communication lines and the like. A combination of all these cable types is possible, whereby the bushing opening must be correspondingly large. Possibly. It is also necessary to carry out a plug (contact) fixedly connected to the cable during installation, which requires a correspondingly large amount of space.
  • the middle part comprises a support arm which is connected at one end (indirectly or directly) to the base plate. At the other end of the support arm, a carrier part is preferably arranged.
  • the support arm preferably extends axially through the knob.
  • the support member may serve to support various units and devices.
  • the support arm is arranged eccentrically to the knob.
  • the support arm is used in particular (at least also) to guide the electrical cable.
  • the electrical cables can be attached to the support arm. It is also possible that the electrical cables or some electrical cables are performed through the hollow support arm.
  • the support arm preferably a cavity or at least one cavity. Preferably, at least one is in the carrier part
  • Lighting unit included.
  • a user interface is accommodated in a carrier part.
  • a user interface may include a control panel, a display, a 3D display, a touch-sensitive display (touch display) with or without haptic feedback and / or at least one sensor.
  • a sensor such as a fingerprint sensor or a camera or the like may be provided to the user interface.
  • a visual camera i.a. with camera-based object recognition, can also be used to detect the user or user processes.
  • a control panel can be designed as a touch panel and can be used to enter commands and gestures. The unit in the standing center section may enter and / or exit upon approach or departure of the user (e.g., hand; fingers)
  • Visual camera is also understood to mean machine vision or image comprehension, generally the computer-aided solution of tasks that are based on the capabilities of the human visual system.
  • One method can be 3D object recognition for more reliable recognition of SD objects in the real environment (3D object recognition). It is specifically about the detection of objects within a 3D point cloud, the u.a. recorded by lidar sensors.
  • control element can adjust to this, for example by increasing the switching torques or step angles, since this user has less feeling or less fine motor skills in the left hand. This is particularly advantageous if individual fingers are detected and the operation is adapted to them.
  • a visual camera can also help the person before the
  • the system is capable of learning (fuzzy logic) and can be extensively networked.
  • the rotary knob and the rotatable brake component are mounted separately rotatable. It is possible that the knob and the brake component are stored on independent bearings such as plain bearings or bearings. But it is also possible that the knob and the rotatable brake component in corresponding low friction
  • the magnetorheological transmission device which may be referred to in preferred embodiments as a braking device, disposed within the knob.
  • the rotatable brake component and the knob can be added nested.
  • one of the components of the transmission device is designed as a fixed brake component. It is also conceivable, however, that both components of the transmission device are each designed to be rotatable.
  • the fixed brake component is arranged radially inward and surrounded by the rotatable brake component.
  • the rotatable brake component may form a closed brake housing.
  • the fixed brake component comprises in particular a shaft connected to the base plate, which is then surrounded in particular by the rotatable brake component.
  • the shaft can be made thin and solid and does not have to be hollow. Preferably, no cables or lines are guided by the shaft.
  • the transmission device has exactly one
  • the contacting seal can be designed as a sealing ring and can be designed, for example, as a 0-ring, lip seal, scraper ring or quadring.
  • the transmission device has the shaft outlet on one side and a closed wall on the opposite side.
  • the rotatable brake component then forms a total of a closed brake housing with a shaft output.
  • the rotary knob is formed approximately sleeve-shaped overall.
  • the rotary knob preferably comprises two axially mutually displaceable pipe parts, which in particular rotatably coupled via coupling pins or guides or the like are.
  • the displaceable tube part are preloaded via a preloading device in the axially extended position.
  • the knob or a pipe part is mounted on at least one bearing on the base plate.
  • the knob and / or a pipe part of the knob is in particular axially displaceable (push / pull).
  • the knob and / or a part of the knob is axially displaceable (push / pull or +/- Z) and are in the range of the end position haptic feedback. It is also possible that other pressure functions are integrated into the knob, so that with an axial actuation of the
  • Knob triggered a signal and in particular a haptic feedback is returned.
  • a pull on the button (pull) is also possible.
  • the entire operating element can additionally be moved laterally (X and Y direction / movement).
  • the knob is at least one sensor for
  • an axial actuation in the form of, for example, an actuation sensor and / or a sensor for detecting an angular change or an absolute angular position assigned.
  • a difference between a clear inner diameter of the rotary knob and an outer diameter of the transfer device is greater than 3 mm and less than 50 mm.
  • the difference is between 10 mm and 30 mm.
  • an outer diameter of the knob is between 10 mm and 90 mm and in particular between 20 mm and 90 mm.
  • a height of the knob is preferably between 10 mm and 60 mm.
  • Transmission device a magnetic circuit and a
  • Magnetic field generating device with at least one electrical coil and a gap between the fixed brake component and the rotatable brake component includes the gap or channel between the two components of the transfer device is preferably provided or equipped with a magnetorheological medium.
  • Transmission device arranged rotary body, which serve in particular as a magnetic field concentrators.
  • the rotary bodies are
  • a significant advantage of the invention is also that the already low base torque can be reduced even further, as a translation of the rotational speed of the knob is done regularly.
  • the ratio is 3: 1 and can also be larger and reach or exceed 4: 1 or less with 2: 1.
  • the effective basic torque on the transmission device is thereby reduced accordingly, which again contributes considerably to the ease of movement.
  • Transfer device and a display unit such as a
  • Display the braking torque during the rotation of the knob is changed depending on the currently selected (and in particular displayed on a display unit) menu and / or a menu item (on the display unit).
  • Another method is to set a haptic Operating device and in particular a smart device, the method comprising:
  • a haptic operating device such as a smart device
  • Rotary element according to a currently selected menu of the haptic control device or the smart device.
  • Figure 1 is a schematic perspective explosion
  • Figure 2 is a side view of the exploded view of the haptic control device of Figure one;
  • Figure 3 shows a haptic control device according to the
  • Figure 4 is a highly schematic cross-section through a
  • Figure 5 shows a cross section through a haptic
  • Figure 6 is a highly schematic sectional plan view of haptic control device
  • FIG. 7 shows a further cross section through a haptic
  • FIGS. 8-10 show a schematic top view of further haptic operating devices
  • FIG. 1 shows a schematic perspective exploded view of a haptic control device 200 according to the invention, which has a main body 210 and a base plate 210, respectively
  • the receptacle 210a may be formed integrally with the base plate or as a separate part and serves for
  • the magnetorheological transmission device 1 here comprises a rotatable brake component 3, which is formed from the main part of the rotatable brake component 3 and the lower part 3a. During assembly, both parts 3, 3a are pressed and thus form a closed housing or the rotatable
  • Brake component 3 total.
  • the fixed brake component or component 2 In the rotatable brake component 3, the fixed brake component or component 2
  • the fixed shaft 212 is attached to the base plate 210 and to the receptacle 210a, respectively
  • the shaft can be screwed to the receptacle 210 a or the base plate 210 via a screw, so that the shaft 212 and thus the fixed brake component 2 is firmly received on the base plate 210.
  • the rotatable shaft can be screwed to the receptacle 210 a or the base plate 210 via a screw, so that the shaft 212 and thus the fixed brake component 2 is firmly received on the base plate 210.
  • Brake component 3 or 3a is rotatable via a rolling bearing 30 received against the base plate 210 and the receptacle 210a.
  • the seal 46 in the part 3a acts on the
  • the rotatable brake component 3 or its upper part refers to the outer circumference of an external toothing 272, which in
  • the rotary knob 202 consists here essentially of two parts, namely an upper tube part 281 and a lower tube part 282, in which the internal toothing 271 is formed here.
  • the two tube parts 281 and 282 are rotatably connected to each other. This can, for example, via coupling pins 283
  • Linear guides are used (recirculating ball bearings,
  • the standing central portion 260 includes a support arm 263 extending from the base plate 210 at one end to the upper end on which a support portion 264 is formed.
  • Carrier part 264 serves to support the circuit board 280 and the illumination unit 266 arranged thereon.
  • the uppermost element here is the user interface 267, which can provide an operating panel of the haptic operating device.
  • the control panel can also be designed as a display or as a touch-sensitive display.
  • FIG 2 shows a side view of the haptic control device 200 of Figure 1 in an exploded view.
  • the rotatable brake component 3 comprises a lower part 3a and the upper part 3b, both of which are collectively referred to as a rotatable component 3 and which receive the fixed brake component 2 therein.
  • a rotatable component 3 and which receive the fixed brake component 2 therein.
  • Brake component 3 is still the rotary body 11 and the coil 26 including a bobbin holder 26 a recorded.
  • the remaining cavity is filled by a magnetorheological medium 6 (see FIG. 4).
  • the shaft 212 is sealed to the outside by the seal 46, which with the protective sleeve 287th
  • the tube parts 281 and 282 together form the knob 202, which is hollow in the interior and sleeve-shaped. This means that the knob 202 is open at both upper and lower axial ends and has no wall. At the upper axial end and thus at the end remote from the base plate 210, the haptic
  • Control panel 268 which is formed in particular touch-sensitive or pressure-sensitive.
  • FIG. 3 shows a perspective view of a
  • Embodiment of a haptic control device 200 as shown in Figures 1 and 2 in an exploded view.
  • the base plate 210 may vary in length and
  • the haptic operating device 200 is suitable for being suspended in front of a background.
  • Knob 202 with the user interface 267 may
  • a lighting unit 266 For example, a sensor 275 can be integrated on the surface. It is also possible that the surface of the User interface 267 is suitable in whole or in part, for example, for receiving images, so that after touching a finger, for example, a fingerprint can be recorded and recognized by the haptic control device 200.
  • FIG. 4 shows a highly schematic cross-sectional view of a magnetorheological transmission device 1 according to the invention for influencing the force transmission between two components 2 and 3.
  • a rotary body 11 is provided as a separate part 4 between the two components 2 and 3 in FIG.
  • Rotary body 11 is formed here as a ball 14. But it is also possible to form rotary body 11 as a cylinder or ellipsoids, rollers or other rotatable rotary body. Also in
  • the rotary body 11 are not used for storage relative to each other, but for the transmission of torque.
  • Transmission device 1 a channel 5 is provided, which is filled here with a medium 6.
  • the medium is here
  • magnetorheological fluid 20 which is for example as
  • Carrier liquid comprises an oil in which ferromagnetic
  • Glycol, fat, viscous substances can also be used as a carrier medium, without being limited thereto.
  • the carrier medium can also be gaseous or it can be dispensed with the carrier medium (vacuum). In this case, only particles which can be influenced by the magnetic field are filled into the channel.
  • the ferromagnetic particles 19 are preferably carbonyl iron powder, wherein the size distribution of the particles of
  • Distribution particle size between one and ten microns, but also larger particles of twenty, thirty, forty and fifty microns are possible. Depending on the application, the particle size can be significantly larger and even in the
  • the particles may also have a special coating / coating (titanium coating, ceramic, carbon mantle, etc.), so that they better withstand the high pressure loads occurring depending on the application.
  • the MR particles can not only be made of carbonyl iron powder (pure iron) but, for example, also made of special iron (harder steel).
  • the rotary body 11 is offset by the relative movement 17 of the two components 2 and 3 in rotation about its axis of rotation 12 and runs virtually on the surface of the component 3 from.
  • the rotary body 11 has no direct contact with the surface of the component 2 and / or 3 and therefore does not roll directly therefrom.
  • the free distance 9 from the rotary body 11 to one of the surfaces of component 2 or 3 is e.g. 140 ⁇ .
  • the free distance is in particular between 75 ⁇ and 300 ⁇ and more preferably between 100 ⁇ and 200 ⁇ .
  • the free distance 9 is in particular at least ten times the diameter of a typical mean particle diameter. Preferably, the free distance 9 is at least ten times a largest typical particle.
  • the lack of direct contact results in a very low basic friction / force / moment when the components 2 and 3 move relative to one another.
  • the rotary body consists of a ferromagnetic material and eg here from ST 37 (S235).
  • the steel type ST 37 has one magnetic permeability] ir of about 2000.
  • the field lines pass through the rotating body and concentrate in the rotating body. At the here radial inlet and outlet surface of the field lines on the rotary body there is a high flux density in the channel 5.
  • the inhomogeneous and strong field leads to a local and strong cross-linking of the magnetically polarizable particles 19.
  • the effect is greatly increased and the possible braking or clutch torque is extremely increased far beyond the amount that is normally generated in the magnetorheological fluid.
  • the rotary body 11 and component 2, 3 at least partially made of ferromagnetic material, which is why the magnetic flux density is higher, the smaller the distance between the rotary body 11 and component 2, 3.
  • a substantially wedge-shaped region 16 forms in the medium in which the gradient of the magnetic field strongly increases at the acute angle at the contact point or the region of the smallest distance.
  • Magnetic field generating device 7 is exposed, concatenate the individual particles 19 of the magnetorheological fluid 20 along the field lines of the magnetic field 8.
  • the field lines enter the channel 5 in a substantially normal manner onto the surfaces of the ferromagnetic components and need not be rectilinear, especially in the acute-angled region 10 run.
  • Material of the magnetorheological fluid 20 is set in rotation so that an acute-angled portion 10 between the component 3 and the rotating body 11 is formed. On the other hand, a same acute-angled region 10 is formed between the rotary body 11 and the component 2. The acute-angled
  • areas 10 may be cylindrical
  • the mechanical reinforcement of the magnetorheological effect can go so far that a force transmission is possible even after switching off an applied magnetic field, when the particles were wedged.
  • Magnetic field 8 of a certain strength is achieved.
  • the effect can be increased many times over. In one In the concrete case, an approximately ten times greater influence on the relative speed of two components 2 and 3 than in the prior art was observed in MRF couplings.
  • the possible gain depends on different factors.
  • it can be enhanced by a larger surface roughness of the rotary body 11. It is also possible that are provided on the outer surface of the rotary body 11 outwardly projecting projections, which leads to an even stronger
  • the wedge effect or the wedge effect is distributed over the surface of the rotary body 11 and the components 2 or 3.
  • FIG. 5 shows a cross-section through an embodiment of a haptic operating device 202.
  • the haptic operating device 200 is mounted on a base plate 210, which here has a separate receptacle 210a for the magnetorheological
  • Transmission device 1 comprises.
  • the transmission device 1 comprises two components 2, 3, wherein the component 2 is designed as a fixed brake component and is bolted to the receptacle 210 a.
  • the brake component 2 has an approximately mushroom-shaped here and includes the shaft 212 and takes in the mushroom-shaped part of the electric coil 26 in one
  • Coil holder 26a as magnetic field generating device 7.
  • the electric coil 26 is wound around the symmetry axis of the fixed brake component 2.
  • the rotatable brake component 3 comprises an upper part and a lower part 3a, which are pressed together during assembly.
  • the drawn seal between the two parts of the rotatable brake component 3 serves to seal any gaps. It is also conceivable to extend the part 3a upwards and to provide it with the teeth.
  • the part 3 would then be designed as a lid.
  • the magnetic field 8 is shown by way of example on a rotary body 11 and passes through the rotary body 11, wherein the rotary body 11 are formed here as a ball 14.
  • the balls 14 are arranged in a gap 5, which with a
  • magnetorheological medium and in particular one
  • magnetorheological fluid is filled.
  • the knob 202 has a larger inner diameter and has, as seen in Figures 1 and 2, an internal toothing 271 on the inner periphery, which here on the left side in engagement with an external toothing 272 of the rotatable
  • Brake component 3 is.
  • the fixed center part 260 Interspace in which the fixed center part 260 is arranged, which extends from the base plate to above the rotatable brake component 3. Above the rotatable brake component 3, the fixed center part 260 forms a support part 264, on which the lighting unit 266, the user interface 267 and a control panel 168 are mounted.
  • Coupling pins 283 are arranged springs 284, which bias the two tube parts in an axial spaced-apart basic position.
  • the knob 202 is mounted directly on the base plate 210 via a roller bearing 276.
  • the transfer device 1 or the rotatable brake component 3 is rotatably mounted on the base plate 210 or on the receptacle 210a via a bearing 30, which is also designed as a roller bearing.
  • An angle sensor 206 detects an angular position of the rotary knob 202. Upon an axial actuation of the rotary knob 202, an actuation sensor 204 is activated, which is not shown in FIG recognize.
  • FIG. 6 shows a schematic cross section in one
  • Coupling device 270 rotatably coupled to the knob 202, so that rotation of the knob 202 is converted directly into a rotation of the transmission direction 1 and in a rotation of the rotatable brake component 3 of the transmission device 1.
  • the coupling device 270 includes an internal toothing 271 on the knob 202 and an external toothing 272 on the rotatable brake component 3. It can be seen here is the free space for the fixed central portion 260, which thus axially from the base plate by the knob 202
  • FIG. 7 shows a modified embodiment of the haptic control device 200 of Figure 5, in which case also the
  • Actuator 204 is located.
  • cylindrical or roller-shaped rotary bodies 11 are provided in the exemplary embodiment according to FIG.
  • the fixed brake component 2 may have a recess (groove) in the region of the magnetic field transition to the rotary bodies 11. This groove can be empty, but also one
  • Friction element in the form of a rubber ring (O-ring;
  • the toothing can also be a part of the ball-bearing inner body 3a in the embodiment according to FIG. 7 and can be provided by a cover be closed.
  • a permanent magnet 25 which can provide a permanent magnetic field.
  • the magnetic field of the permanent magnet 25 can be influenced by the magnetic field of the electric coil 26 and can also be canceled if the polarity is correct. It is also possible that the permanent magnet 25 is adjusted by electrical pulses of the electric coil 26.
  • Figure 8 shows a schematic cross section in a
  • the haptic operating device 200 in turn has a rotary knob 202 and a transmission device 1 with an outer rotatable brake component 3 and an inner fixed brake component 2.
  • a fixed central portion 260 electric cables 241 can not
  • a maximum width is available, which results from a difference between the inner diameter 285 of the rotary knob 202 and the outer diameter 286 of the transmission device 1.
  • the coupling device 270 may also be rotatable by friction surfaces on the outer surface
  • Brake component 3 and the inner surface of the knob 202 are formed.
  • FIG. 9 shows another variant, in which case the
  • Transmission device 1 again an outer rotatable
  • Brake component 3 has.
  • the rotatable brake component 3 is rotatable about the central axis of symmetry of the transmission device 1 and the rotary knob 202.
  • the coupling device 270 here comprises, for example, a toothed wheel 273 as a coupling means between the internal toothing of the rotary knob 202 and the external toothing of the transmission device 1. This also provides sufficient space for a fixed central part 260.
  • Figure 10 shows another variant, with you the Coupling device 270 comprises a belt 274 or a chain, via which the rotational movement is transmitted from a central axis of rotation 202aaus on the rotatable brake component 3.
  • the fixed brake component 2 surrounds the rotatable brake component 3.
  • the knob 202 may be covered with a transparent disc on the centric axis of rotation 202a is mounted, which led through the control panel 268 in the inner cavity of the knob 202 becomes where the belt 274 is arranged for coupling with the transmission direction 1. Even with such a configuration results in the inner cavity 261 enough
  • the user interface 267 can also be used to input data, even if the user interface 267 is covered by the example transparent wall of the knob 202.
  • Rotation angle shown Depending on the menu selection, a wide variety of braking torques can be generated. Examples of menus included
  • An operating menu can be selected by pressing or pulling the control element.
  • Figure IIa shows a variant in which a left
  • End stop 228 and a right end stop 229 are generated. Upon further rotation of the knob 202 is there a high
  • Grid point 226 provided, which corresponds to a first menu item 225. If the next menu item is to be selected, the rotary knob 202 must be turned clockwise. This must be dynamically generated higher magnetic field or cogging torque 239 or its friction torque are overcome before the next
  • Grid point 226 is reached.
  • a constant one is in each case
  • An angular distance 237 between individual grid points can be changed dynamically and is adapted to the number of available grid points or menu items.
  • FIG. 11b shows a variant in which the magnetic field does not abruptly rise towards the end stops 228, 229 but instead takes a steep course. Furthermore, at the grid points 226 on both sides of rotation respectively ramp-like slopes of the
  • Figure 11c shows a variant in which between individual
  • Halftone dots 226 is less rotational resistance and only adjacent to the screen dots 226 each an increased magnetic field 239 is generated to allow a snap on the individual screen dots 226 and at the same time to provide only a small rotational resistance between individual halftone dots.
  • a correspondingly different setting of the magnetic field profile can take place.
  • the amperage and thus torque changes are harmonious (smooth transitions, rounded ...), so that a haptic good or pleasant operating experience results.
  • the preferably alloyed steel can retain a residual magnetic field.
  • the steel is preferably demagnetized regularly or as needed (alternating field).
  • the angle is constant, preferably over time the current
  • the electricity can also be used to reduce the electricity.
  • FIG. 12 shows an alternative embodiment, the construction of which essentially corresponds to the structure of FIGS. 5 and / or 7.
  • the transmission device 1 is mounted on a separate receptacle 210a.
  • the transmission device 1 in turn comprises two components 2, 3, wherein the component 2 is designed as a fixed brake component and is bolted to the receptacle 210 a via the screw 278.
  • the brake component 2 has an approximately mushroom-shaped form here and comprises the shaft 212 and accommodates in or on the mushroom-shaped part the electric coil 26 in a coil holder.
  • the electric coil 26 is about the symmetry axis of the fixed brake component 2
  • the rotatable brake component 3 comprises an upper part or a Lid 3b and a lower part 3a, which are pressed together during assembly.
  • a seal may serve between the two parts of the rotatable brake component 3 for sealing any gaps.
  • the external teeth 272 are formed on the (lower) part 3a.
  • the part 3b forms the lid.
  • the magnetic field 8 is shown by way of example with two field lines on a rotary body 11 and passes through the rotary body 11, wherein the rotary body 11 are formed here cylindrical or roller-shaped.
  • the rotary bodies 11 are arranged in a gap which is filled with a magnetorheological medium and in particular a magnetorheological fluid. It is provided here a circumferential groove 2a, which contributes to the field concentration of the rotating bodies 11.
  • the magnetic field can be improved. Larger wall thicknesses (within the given construction volume) can be realized.
  • the component 3 is rotatably supported by a rolling bearing 30 with respect to the receptacle.
  • An angle sensor 206 eg, a rotary encoder serves to detect an angular position.
  • the toothing 272 is no longer part of the lid 3b as in Fig. 7, but formed on the part 3a.
  • rollers Fig. 5: balls; Fig. 6: rollers
  • a groove or groove 2a concentrates the magnetic field.
  • the screw 3c for filling the unit is arranged centrally in the lid 3b and is provided with a sealing ring.
  • the contact surfaces of the parts (14; 3a; 2 ...), which generate the braking torque, a Surface structure (roughness, fine pattern) have.
  • the haptic operating device can also at least one
  • Speaker sound source
  • a Bluetoothiser Wireless Fidelity
  • WLAN Wireless Fidelity
  • wireless module Wireless Fidelity
  • microphone or vibration motor included.
  • the middle section may include, but is not limited to:
  • Static part for example logo from the manufacturer, backlit logo . It is possible and preferred that the middle part then has no direct function.
  • the GEL technology uses the measurement of the electric field to detect gestures.
  • An LED illuminates the resting finger. Due to the blood pumping through the veins in regular bursts, the color of the reflecting light changes at the same distance. A photodiode measures the changes in color and passes this information to the system, which calculates the pulse rate.
  • the actuator can give different feedbacks
  • the screen consists of a photodiode with a color filter and measures the intensity, but also the color temperature of light sources. As a result, the screen can provide more contrast, but also better color saturation.
  • NFC Near Field Communication, abbreviation NFC
  • the SGP provides detailed air quality data.
  • control device 281 pipe part

Abstract

Haptische Bedieneinrichtung (200) und Verfahren mit einer Grundplatte (210), einem damit verbundenen feststehenden Mittelteil (260), einem um das feststehende Mittelteil (260) herum drehbaren und hohl ausgebildeten Drehknopf (202) und einer magnetorheologischen Übertragungsvorrichtung (1) zur gezielten Beeinflussung einer Drehbewegung des Drehknopfes (202). Die Übertragungsvorrichtung (1) umfasst zwei relativ zueinander drehbare Komponenten (2, 3), von denen eine Komponente (3) als relativ zu der Grundplatte (210) drehbare Bremskomponente (3) ausgebildet ist. Das feststehende Mittelteil (260) ist mit einem Tragarm (263) an der Grundplatte (210) befestigt. Die Übertragungsvorrichtung (1) und der Tragarm (263) sind benachbart zueinander angeordnet und beide radial innerhalb des Drehknopfes (202) aufgenommen. Der Drehknopf (202) ist über eine Koppeleinrichtung (270) mit der drehbaren Bremskomponente (3) drehfest gekoppelt.

Description

Haptische Bedieneinrichtung und Verfahren
Die vorliegende Erfindung betrifft eine haptische
Bedieneinrichtung mit einer magnetorheologischen
Übertragungsvorrichtung und ein Verfahren. Die erfindungsgemäße haptische Bedieneinrichtung kann auf vielfältigen technischen Gebieten eingesetzt werden, so z. B. zur Bedienung von
technischen Einrichtungen wie Fahrzeugen, Flugzeugen,
Hubschraubern, Booten oder industriellen Anlagen oder zur
Bedienung von Waschmaschinen, Küchengeräten, Radios,
Fotoapparaten, Kamerasystemen, Mischpulte, Lichtanlagen, HiFi- Anlagen, Smart Devices, Laptops, PCs, Smartwatches oder anderen Geräten .
Magnetorheologische Fluide weisen beispielsweise in einem Öl verteilt feinste ferromagnetische Partikel wie beispielsweise Carbonyleisenpulver auf. In magnetorheologischen Flüssigkeiten werden kugelförmige Partikel mit einem herstellungsbedingten Durchmesser von 1 bis 10 Mikrometer verwendet, wobei die
Partikelgröße nicht einheitlich ist. Wird ein solches
magnetorheologisches Fluid mit einem Magnetfeld beaufschlagt, so verketten sich die Carbonyleisenpartikel des magnetorheologischen Fluides entlang der Magnetfeldlinien, sodass die rheologischen Eigenschaften des magnetorheologischen Fluides (MRF) abhängig von Form und Stärke des Magnetfeldes erheblich beeinflusst werden.
Mit der WO 2012/034697 AI ist eine magnetorheologische
Übertragungsvorrichtung bekannt geworden, die zwei koppelbare Komponenten aufweist, deren Kopplungsintensität beeinflussbar ist. Zur Beeinflussung der Kopplungsintensität ist ein Kanal mit einem magnetorheologischen Medium vorgesehen. Über ein Magnetfeld wird das magnetorheologische Medium in dem Kanal beeinflusst. In dem Kanal sind Drehkörper vorgesehen, an denen spitzwinklige und das magnetorheologische Medium enthaltende Bereiche vorgesehen sind. Der Kanal oder wenigstens ein Teil davon ist mit dem
Magnetfeld der Magnetfelderzeugungseinrichtung beaufschlagbar ist, um die Partikel wahlweise zu verketten und mit dem
Drehkörper zu verkeilen oder freizugeben. Diese
magnetorheologische Übertragungsvorrichtung kann auch an einem Drehknopf zur Bedienung von technischen Geräten eingesetzt werden. Eine solche magnetorheologische Übertragungsvorrichtung funktioniert und erlaubt die Übertragung von recht hohen Kräften oder Momenten bei gleichzeitig relativ kleiner Bauform. Die Offenbarung der WO 2012/034697 AI wird vollständig mit in diese Anmeldung aufgenommen.
Mit der WO 2017/001696 AI ist eine haptische Bedieneinrichtung bekannt geworden, bei der an einem Bedienknopf ein Display angeordnet ist. Durch eine Hohlwelle können dem Display die benötigten Kabel für Strom und Daten zugeführt werden. Dafür muss die Bohrung in der Hohlwelle habe einen genügend großen
Durchmesser aufweisen. Der Nachteil einer Hohlwelle ist auch, dass die Abdichtung der Welle an beiden Enden erfolgen muss, da im Inneren die Vorrichtung angeordnet ist, um die Drehbewegung gesteuert zu beeinflussen. Durch die Dichtungen an beiden Enden der Wellen erhöht sich die Dichtungsanzahl auf zwei, wodurch die Grundreibung zunimmt. Ein weiterer Nachteil ist, dass durch den größeren Wellendurchmesser ein größerer Dichtungsdurchmesser und somit ein größerer Reibradius vorliegt, der das Grundmoment ebenfalls nicht unwesentlich erhöht. Ein besonders niedriges Grundmoment ist bei vielen Anwendungen aber sehr vorteilhaft und wird oftmals benötigt, damit die benötigte Bedienkraft „im
Leerlauf (Grunddrehmoment)" klein bleibt. Anderenfalls kann es zu Ermüdungserscheinung beim Bediener kommen. Auch die Offenbarung der WO 2017/001696 AI wird vollständig mit in diese Anmeldung aufgenommen .
Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine haptische Bedieneinrichtung mit einer magnetorheologischen
Übertragungsvorrichtung zu Verfügung zu stellen, womit ein möglichst niedrigeres Grundmoment im Leerlauf ermöglicht wird, wobei insbesondere ein feststehendes Mittelteil vorgesehen ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine haptische Bedieneinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 31. Bevorzugte Weiterbildungen der
Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung und der Beschreibung der
Ausführungsbeispiele .
Eine erfindungsgemäße haptische Bedieneinrichtung umfasst eine Grundplatte oder einen Grundkörper, wobei eine solche Grundplatte in bevorzugten Ausgestaltungen auch als Halterung ausgebildet sein kann. Die haptische Bedieneinrichtung umfasst ein mit der Grundplatte verbundenen feststehenden Mittelteil und einen um das feststehende Mittelteil herum drehbaren und hohl ausgebildeten Drehknopf und eine magnetorheologische Übertragungsvorrichtung zur gezielten Beeinflussung einer Drehbewegung des Drehknopfes. Insbesondere wird mit der magnetorheologischen
Übertragungsvorrichtung eine Drehbewegung des Drehknopfes gezielt abgebremst. Die (magnetorheologische) Übertragungsvorrichtung umfasst zwei relativ zueinander drehbare Komponenten, von denen eine Komponente als relativ zu der Grundplatte drehbare
Bremskomponente (auch Drehkomponente genannt) ausgebildet ist. Das feststehende Mittelteil ist mit einem Tragarm (oder zwei oder mehr Tragarmen) an der Grundplatte befestigt. Der Tragarm ist benachbart zu der Übertragungsvorrichtung angeordnet. Der Tragarm und die Übertragungsvorrichtung sind radial innerhalb des
Drehknopfes aufgenommen. Der Drehknopf ist über eine
Koppeleinrichtung mit der drehbaren Bremskomponente drehfest gekoppelt .
Insbesondere ist die Übertragungsvorrichtung vollständig im Inneren des Hohlraums des Drehknopfes aufgenommen.
Die erfindungsgemäße haptische Bedieneinrichtung hat viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil der erfindungsgemäßen Bedieneinrichtung besteht darin, dass das stehende Mittelteil die Anordnung einer feststehenden Benutzerschnittstelle ermöglicht, die sich nicht mit dem Drehknopf mitdreht. Das feststehende Mittelteil ist radial innerhalb des Drehknopfes und benachbart zu der Übertragungsvorrichtung aufgenommen, sodass das feststehende Mittelteil eine Drehbewegung der Übertragungsvorrichtung nicht beeinflusst .
Die Übertragungsvorrichtung und das Mittelteil sind vorzugsweise benachbart zueinander und/oder nebeneinander und radial innerhalb des Drehknopfes aufgenommen.
Besonders bevorzugt sind der Tragarm und die Übertragungsvorrichtung nebeneinander angeordnet. Der Tragarm ist deshalb nicht innerhalb der Übertragungsvorrichtung angeordnet, sondern vollständig daneben. Der Tragarm und die Übertragungsvorrichtung durchdringen sich nicht.
Der Tragarm und die Übertragungsvorrichtung sind vorzugsweise exzentrisch zueinander und/oder exzentrisch zu dem Drehknopf angeordnet. Das bedeutet, dass Symmetrieachsen des Tragarms und der Übertragungsvorrichtung voneinander beabstandet sind. Die Symmetrieachsen sind besonders bevorzugt radial innerhalb des Drehknopfes angeordnet.
Vorzugsweise ist in dem Hohlraum des Drehknopfes die
Übertragungsvorrichtung wenigstens teilweise und insbesondere vollständig untergebracht. Die Übertragungsvorrichtung und das Mittelteil sind benachbart zueinander, aber nicht ineinander verschachtelt untergebracht. Unter einer Beeinflussung im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere eine Abbremsung der Drehbewegung des Drehknopfes zu verstehen (Bremsmoment) .
In einer einfachen Ausgestaltung umfasst eine andere haptische Bedieneinrichtung einen hohl ausgebildeten Drehknopf und eine magnetorheologische Übertragungsvorrichtung zur gezielten
Beeinflussung und insbesondere Abbremsung einer Drehbewegung des Drehknopfes. Dabei ist Drehknopf über eine Koppeleinrichtung mit der Übertragungsvorrichtung drehfest gekoppelt. Die
Bedieneinrichtung kann eine Grundplatte umfassen, an der die magnetorheologische Übertragungsvorrichtung und die
Koppeleinrichtung angeordnet und/oder befestigt sind.
In einer weiteren erfindungsgemäßen haptischen Bedieneinrichtung ist eine Grundplatte vorgesehen. Des weiteren umfasst diese haptische Bedieneinrichtung ein feststehendes Mittelteil und einen hohl ausgebildeten und um das Mittelteil drehbaren
Drehknopf sowie eine magnetorheologische Übertragungsvorrichtung zur gezielten Beeinflussung einer Drehbewegung des Drehknopfes. Innerhalb des Drehknopfes ist die Übertragungsvorrichtung mit einer relativ zu der Grundplatte drehbaren Drehkomponente aufgenommen und der Drehknopf ist über eine Koppeleinrichtung mit der Übertragungsvorrichtung drehfest gekoppelt.
In bevorzugten Ausgestaltungen aller zuvor beschriebenen
Bedieneinrichtungen ist der Drehknopf über die Koppeleinrichtung mit der drehbaren Bremskomponente derart drehfest gekoppelt, dass sich bei der Drehbewegung des Drehknopfes eine räumliche
Ausrichtung des Drehknopfes und der Bremskomponente zueinander ändert. Dabei umfasst eine räumliche Ausrichtung auch eine winkelmäßige Orientierung, sodass unterschiedliche winkelmäßige Orientierungen auch unterschiedliche räumliche Ausrichtungen im Sinne der vorliegenden Anmeldung sind.
Vorzugsweise umfasst die Koppeleinrichtung Koppelmittel an dem Drehknopf und der drehbaren Bremskomponente. Es können noch weitere Koppelmittel vorgesehen sein. Beispielsweise kann ein weiteres Koppelmittel vorgesehen sein, welches einerseits in Kontakt mit dem Koppelmittel an dem Drehknopf und andererseits in Kontakt mit dem Koppelmittel an der Bremskomponente ist. Möglich ist es auch, dass noch mehr Koppelmittel eingesetzt werden, die dann insgesamt eine Kopplung des Drehknopfes mit der drehbaren Bremskomponente bewirken. Es ist bevorzugt, dass die Koppeleinrichtung Verzahnungen,
Zahnräder, Reibflächen, Riemen, Ketten, Getriebe und/oder
Planetengetriebe und dergleichen mehr umfasst. In einer einfachen Ausgestaltung kann die Koppeleinrichtung aus zwei im Eingriff miteinander stehenden Zahnrädern oder Reibflächen von Reibrädern gebildet werden, die eine drehfeste Kopplung bewirken.
Vorzugsweise ist an einer Innenkontur des Drehknopfes eine
Innenverzahnung und es ist an einer Außenkontur der drehbaren Komponente eine mit der Innenverzahnung gekoppelte
Außenverzahnung ausgebildet. Die Kopplung des Drehknopfes mit der drehbaren Bremskomponente kann über einen direkten Eingriff erfolgen oder beispielsweise über ein Koppelmittel wie ein
Zahnrad oder eine Kette oder dergleichen bewirkt werden.
Vorzugsweise sind axial durch den Drehknopf elektrische Kabel durchgeführt. Die elektrischen Kabel können Anschlusskabel für die Stromversorgung, Steuerkabel und Kommunikationsleitungen und dergleichen mehr umfassen. Auch eine Kombination aus all diesen Kabelgattungen ist möglich, wodurch die Durchführungsöffnung entsprechend groß sein muss. Evtl. muss auch ein fix mit dem Kabel verbundener Stecker (Kontakt) bei der Montage durchgeführt werden, was entsprechend viel Platz benötigt.
In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst das Mittelteil einen Tragarm, der an einem Ende (mittelbar oder unmittelbar) mit der Grundplatte verbunden ist. Am anderen Ende des Tragarms ist vorzugsweise ein Trägerteil angeordnet. Der Tragarm erstreckt sich vorzugsweise axial durch den Drehknopf. Das Trägerteil kann zum Tragen verschiedener Einheiten und Einrichtungen dienen.
Vorzugsweise ist der Tragarm exzentrisch zu dem Drehknopf angeordnet. Der Tragarm dient insbesondere (wenigstens auch) zur Führung der elektrischen Kabel. Die elektrischen Kabel können an den Tragarm befestigt sein. Möglich ist es auch, dass die elektrischen Kabel oder einige elektrische Kabel durch den hohlen Tragarm durchgeführt sind. Dazu weist der Tragarm vorzugsweise ein Hohlraum oder wenigstens einen Hohlraum auf. Vorzugsweise ist in dem Trägerteil wenigstens eine
Beleuchtungseinheit aufgenommen. Besonders bevorzugt ist in einem Trägerteil wenigstens eine Benutzerschnittstelle aufgenommen. Eine solche Benutzerschnittstelle kann ein Bedienpanel, ein Display, ein 3D Display, ein berührungsempfindliches Display (Touchdisplay) mit oder ohne haptischem Feedback und/oder wenigstens einen Sensor umfassen. Beispielsweise kann an der Benutzerschnittstelle ein Sensor wie ein Fingerabdrucksensor oder eine Kamera oder dergleichen vorgesehen sein, um den
Fingerabdruck eines Benutzers zu registrieren und zu erkennen. Eine visuelle Kamera, u.a. mit kamerabasierten Objekterkennung, kann ebenfalls zur Erkennung des Benutzers oder Benutzerabläufe eingesetzt werden. Ein Bedienpanel kann als Touchpanel ausgeführt sein und zur Eingabe von Befehlen und von Gesten dienen. Die Einheit im stehenden Mittelteil kann sich bei Annäherung oder dem Weggehen des Benutzers (z.B. Hand; Finger) ein- und/oder
ausschalten .
Unter visueller Kamera wird auch das maschinelles Sehen oder Bildverstehen verstanden, im Allgemeinen die computergestützte Lösung von Aufgabenstellungen, die sich an den Fähigkeiten des menschlichen visuellen Systems orientieren. Eine Methode kann die 3D-Obj ekterkennung für eine zuverlässigere Erkennung von SD- Objekten in der realen Umgebung sein (3D Objekterkennung) . Dabei geht es speziell um die Erfassung von Objekten innerhalb einer 3D-Punktwolke, die u.a. per Lidar-Sensoren aufgezeichnet wird.
Hiermit sollen nicht nur Bewegungen (Gesten) erkannt werden, sondern diese auch Personen zugeordnet und daraus optimierte Bedienmuster /Bedienführung erstellt werden. Zum Beispiel bei einem Fahrzeug: Verfährt die Bedienhand von links nach rechts, so ist es der Fahrer. Kommt die Hand von rechts nach links, so ist es der Beifahrer (bei links angeordneten Lenkrädern) . Der
Beifahrer bedient andere Menüs und benötigt eine andere
Bedienführung wie der Fahrer eines Fahrzeuges. Zudem bedient der Beifahrer das Bedienelement mit der linken Hand, was für einem Rechtshänder schwieriger ist. Das Bedienelement kann sich hierauf einstellen, indem z.B. die Schaltmomente oder Schrittwinkel erhöht werden, da dieser Benutzer in der linken Hand weniger Gefühl bzw. geringere Feinmotorik hat. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn einzelne Finger erkannt und die Bedienung diesen angepasst wird.
Eine visuelle Kamera kann zudem schon die Person bevor der
Bedienung erkennen und im System hinterlegte Bedienmuster abrufen bzw. zuordnen. Jugendliche oder Kinder können so andere
Bedienmöglichkeiten (Userführung), Menüs usw. beim Betätigen des Bedienelementes erhalten, als z.B. Erwachsene. Ein Pilot eines Flugzeuges bekommt so gleich andere Bedienmuster zugeordnet wie ein Copilot.
Es kann auch erkannt werden, ob der Benutzer Handschuhe an hat oder nicht. Beides verändert das notwendige haptische Feedback zur optimalen Benutzerführung.
Das System ist lernfähig (e.g. fuzzy logic) und kann weitläufig vernetzt sein.
Dadurch wird die Bedienqualität stark erhöht und Fehlbedienungen minimiert .
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass der Drehknopf und die drehbare Bremskomponente separat drehbar gelagert sind. Dabei ist es möglich, dass der Drehknopf und die Bremskomponente über eigenständige Lager wie Gleitlager oder Wälzlager gelagert werden. Möglich ist es aber auch, dass der Drehknopf und die drehbare Bremskomponente in entsprechenden reibungsarmen
Führungen drehbar aufgenommen und somit gelagert sind.
Insbesondere ist die magnetorheologische Übertragungsvorrichtung, die in bevorzugten Ausgestaltungen auch als Bremseinrichtung bezeichnet werden kann, innerhalb des Drehknopfes angeordnet. Die drehbare Bremskomponente und der Drehknopf können ineinander verschachtelt aufgenommen sein. Vorzugsweise ist eine der Komponenten der Übertragungsvorrichtung als feststehende Bremskomponente ausgebildet. Denkbar ist es aber auch, dass beide Komponenten der Übertragungsvorrichtung jeweils drehbar ausgestaltet sind.
Vorzugsweise ist die feststehende Bremskomponente radial innen angeordnet und von der drehbaren Bremskomponente umgeben. Die drehbare Bremskomponente kann ein geschlossenes Bremsgehäuse bilden .
Die feststehende Bremskomponente umfasst insbesondere eine mit der Grundplatte verbundene Welle, die dann insbesondere von der drehbaren Bremskomponente umgeben wird. Die Welle kann dünn und massiv ausgestaltet sein und muss nicht hohl ausgebildet sein. Vorzugsweise werden durch die Welle keine Kabel oder Leitungen geführt .
Es bevorzugt, dass die Übertragungsvorrichtung genau einen
Wellenausgang aufweist, welcher über genau eine berührende
Dichtung abgedichtet ist. Die berührende Dichtung ist
insbesondere zwischen der drehbaren Bremskomponente und der feststehenden Bremskomponente angeordnet. Die berührende Dichtung kann als Dichtring ausgeführt und kannst beispielsweise als 0- Ring, Lippendichtung, Abstreifring oder als Quadring ausgeführt sein .
In bevorzugten Ausgestaltungen weist die Übertragungsvorrichtung auf einer Seite den Wellenausgang und auf der gegenüberliegenden Seite eine geschlossene Wandung auf. Die drehbare Bremskomponente bildet dann insgesamt ein geschlossenes Bremsgehäuse mit einem Wellenausgang .
In allen Ausgestaltungen ist es möglich und bevorzugt, dass der Drehknopf insgesamt etwa hülsenförmig ausgebildet ist.
Der Drehknopf umfasst vorzugsweise zwei axial gegeneinander verschiebbare Rohrteile, welche insbesondere über Koppelstifte oder Führungen oder dergleichen drehfest miteinander gekoppelt sind. Insbesondere sind die verschiebbaren Rohrteil über eine Vorbelastungseinrichtung in die axialausgefahrene Stellung vorbelastet .
Vorzugsweise ist der Drehknopf bzw. ein Rohrteil über wenigstens ein Lager an der Grundplatte gelagert. Der Drehknopf und/oder ein Rohrteil des Drehknopfes ist insbesondere axial verschiebbar (Push / Pull) . Vorzugsweise ist der Drehknopf und/oder ein Teil des Drehknopfes axial verschiebbar (Push/Pull bzw. +/- Z) und gibt im Bereich der Endposition eine haptische Rückmeldung. Es ist auch möglich, dass andere Druckfunktionen in den Drehknopf integriert sind, sodass bei einer axialen Betätigung des
Drehknopfes ein Signal ausgelöst und insbesondere eine haptische Rückmeldung zurückgegeben wird. Ein Ziehen am Knopf (Pull) ist auch möglich. Ebenso kann das gesamte Bedienelement zusätzlich seitlich verfahren werden (X und Y Richtung/Bewegung) .
Vorzugsweise ist dem Drehknopf wenigstens ein Sensor zur
Erfassung einer axialen Betätigung in Form beispielsweise eines Betätigungssensors und/oder einen Sensor zur Erfassung einer Winkelveränderung oder einer absoluten Winkelposition zugeordnet.
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass eine Differenz zwischen einem lichten Innendurchmesser des Drehknopfes und einem Außendurchmesser der Übertragungsvorrichtung größer 3 mm und kleiner 50 mm beträgt. Vorzugsweise liegt die Differenz zwischen 10 mm und 30 mm.
In bevorzugten Ausgestaltungen beträgt ein Außendurchmesser des Drehknopfes zwischen 10 mm und 90 mm und insbesondere zwischen 20 mm und 90 mm. Eine Höhe des Drehknopfes liegt vorzugsweise zwischen 10 mm und 60 mm.
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass die
Übertragungsvorrichtung einen Magnetkreis und eine
Magnetfelderzeugungseinrichtung mit wenigstens einer elektrischen Spule und einem Spalt zwischen der feststehenden Bremskomponente und der drehbaren Bremskomponente umfasst der Spalt bzw. Kanals zwischen den beiden Komponenten der Übertragungsvorrichtung ist vorzugsweise mit einem magnetorheologischen Medium versehen oder ausgerüstet .
Besonders bevorzugt sind zwischen der feststehenden
Bremskomponente und der drehbaren Bremskomponente bzw. zwischen den beiden relativ zueinander drehbaren Komponenten der
Übertragungsvorrichtung Drehkörper angeordnet, die insbesondere als Magnetfeldkonzentratoren dienen. Die Drehkörper sind
insbesondere von dem magnetorheologischen Medium umgeben. Die Funktionsweise der Beeinflussung der Drehbewegung über Drehkörper in einem Spalt bzw. Kanals zwischen zwei Komponenten einer magnetorheologischen Übertragungsvorrichtung ist in der WO
2012/034697 AI und in der WO 2017/001696 AI beschrieben und wird angepasst auf die hier vorliegende Konstruktion in ähnlicher oder gleicher Weise eingesetzt.
Ein erheblicher Vorteil der Erfindung besteht auch darin, dass das ohnehin niedrige Grundmoment noch weiter reduziert werden kann, da regelmäßig eine Übersetzung der Drehzahl des Drehknopfes erfolgt. In einer konkreten Ausgestaltung beträgt das Verhältnis 3:1 und kann aber auch größer werden und 4:1 oder kleiner mit 2:1 erreichen oder überschreiten. Das wirksame Grundmoment an der Übertragungsvorrichtung wird dadurch entsprechend reduziert, was zur Leichtgängigkeit nochmals erheblich beiträgt.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur gezielten Beeinflussung und/oder Abbremsung einer Drehbewegung eines Drehknopfes mit einem feststehenden Mittelteil und einem integrierten
Winkelsensor und einer indirekt gekoppelten
Übertragungsvorrichtung und einer Anzeigeeinheit wie einem
Display wird das Bremsmoment bei der Drehbewegung des Drehknopfes abhängig von dem gerade gewählten (und insbesondere auf einer Anzeigeeinheit dargestelltem) Menü und/oder einem Menüpunkt (auf der Anzeigeeinheit) verändert.
Ein anderes Verfahren dient zum Einstellen einer haptischen Bedieneinrichtung und insbesondere eines Smart-Gerätes , wobei das Verfahren umfasst:
- Bereitstellen eines Drehelements zur manuellen Betätigung mit einem feststehenden Mittelteil und einem um das feststehende Mittelteil herum drehbaren und hohl ausgebildeten Drehteiles wie eines Drehknopfes;
- Erfassung einer Drehung des Drehteiles bei dessen manueller Betätigung mit einem Sensor wie einem Drehgeber oder einem
Winkelsensor;
- Steuerung einer Eingabe der einer haptischen Bedieneinrichtung (wie z. B. eines Smart-Gerätes) gemäß der manuellen Betätigung des Drehelements und Einstellung einer Eigenschaft des
Drehelements gemäß einem aktuell ausgewählten Menü der haptischen Bedieneinrichtung bzw. des Smart-Gerätes.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen, welche im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert werden.
In den Figuren zeigen:
Figur 1 eine schematische perspektivische Explosion
Darstellung einer erfindungsgemäßen haptischen
Bedieneinrichtung;
Figur 2 eine Seitenansicht der Explosionsdarstellung der haptischen Bedieneinrichtung nach Figur eins;
Figur 3 eine haptische Bedieneinrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung;
Figur 4 einen stark schematischen Querschnitt durch einen
Drehkörper einer haptischen Bedieneinrichtung gemäß der Figuren 1-3;
Figur 5 einen Querschnitt durch eine haptische
Bedieneinrichtung; Figur 6 eine stark schematische geschnittene Draufsicht auf haptische Bedieneinrichtung;
Figur 7 einen weiteren Querschnitt durch eine haptische
Bedieneinrichtung;
Figuren 8-10 schematische geschnittene Draufsicht auf weitere haptischen Bedieneinrichtungen;
Figur lla-llc mögliche Drehmomentverläufe über dem Drehwinkel einer erfindungsgemäßen haptischen
Bedieneinrichtung; und
Figur 12 einen Querschnitt durch einen Teil einer weiteren haptischen Bedieneinrichtung.
Figur 1 zeigt eine schematische perspektivische Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen haptischen Bedieneinrichtung 200, die einen Grundkörper 210 bzw. eine Grundplatte 210
aufweist. Die Aufnahme 210a kann einstückig mit der Grundplatte oder aber als separates Teil ausgebildet sein und dient zur
Aufnahme der magnetorheologischen Übertragungsvorrichtung 1.
Die magnetorheologische Übertragungsvorrichtung 1 umfasst hier eine drehbare Bremskomponente 3, die aus dem Hauptteil der drehbaren Bremskomponente 3 und dem unteren Teil 3a gebildet wird. Bei der Montage werden beide Teile 3, 3a verpresst wird und bilden somit ein geschlossenes Gehäuse bzw. die drehbare
Bremskomponente 3 insgesamt. In der drehbaren Bremskomponente 3 ist die feststehende Bremskomponente bzw. Komponente 2
aufgenommen, die über eine feststehende Welle 212 aus der
drehbaren Komponente 3 herausgeführt wird. Die feststehende Welle 212 wird an der Grundplatte 210 bzw. an der Aufnahme 210a
befestigt. Beispielsweise kann die Welle mit der Aufnahme 210a oder der Grundplatte 210 über eine Schraube verschraubt werden, sodass die Welle 212 und damit die feststehende Bremskomponente 2 fest an der Grundplatte 210 aufgenommen ist. Die drehbare
Bremskomponente 3 bzw. 3a wird über einen Wälzlager 30 drehbar gegenüber der Grundplatte 210 bzw. der Aufnahme 210a aufgenommen. Über die aus magnetisch leitendem Material bestehende Welle 212 wird bei der Montage eine Schutzhülse 287 aus einem harten oder gehärteten oder beschichteten (z.B. Hartchromschicht) Material geschoben. Die Dichtung 46 in dem Teil 3a wirkt auf die
Schutzhülse 287 ein, sodass sich auch im Betrieb keine Riefen an der feststehenden Welle 212 ergeben.
Die drehbare Bremskomponente 3 bzw. deren oberer Teil verweist auf dem Außenumfang eine Außenverzahnung 272 auf, die im
montierten Zustand mit der Innenverzahnung 271 des Drehknopfes 202 kämmt. Dadurch wird eine Drehbewegung des Drehknopfes 202 auf die drehbare Bremskomponente 3 übertragen.
Der Drehknopf 202 besteht hier im Wesentlichen aus zwei Teilen, nämlich einem oberen Rohrteil 281 und einem unteren Rohrteil 282, in dem hier die Innenverzahnung 271 ausgebildet ist.
Die beiden Rohrteile 281 und 282 werden drehfest miteinander verbunden. Das kann beispielsweise über Koppelstifte 283
erfolgen, die in entsprechende Aufnahmen in den Rohrteilen 281 und 282 eingesetzt werden. In die Koppelstifte 283 können Federn 284 eingesetzte werden, die somit die Rohrteile 281, 282 in eine axial voneinander entfernte Grundposition vorbelasten. Statt der Koppelstifte, welche in Bohrungen eingreifen, können auch
Linearführungen verwendet werden (Kugelumlaufführungen,
Linearkugelführungen, Profilführungen...) .
Im inneren Hohlraum 261 des Drehknopfes 202 ist das feststehende Mittelteil 260 angeordnet und mit der Grundplatte 210 verbunden. Das stehende Mittelteil 260 umfasst einen Tragarm 263, der sich von der Grundplatte 210 an einem Ende bis zum oberen Ende erstreckt, an dem ein Trägerteil 264 ausgebildet ist. Das
Trägerteil 264 dient zum Tragen der Platine 280 und der darauf angeordneten Beleuchtungseinheit 266. Als Oberstes ist hier die Benutzerschnittstelle 267 angeordnet, die ein Bedienpanel der haptischen Bedieneinrichtung zur Verfügung stellen kann. Beispielsweise kann das Bedienpanel auch als Display oder als berührungsempfindliches Display ausgebildet sein.
Figur 2 zeigt eine Seitenansicht der haptischen Bedieneinrichtung 200 aus Figur 1 in einer Explosionsdarstellung. Die drehbare Bremskomponente 3 umfasst ein unteres Teil 3a und das obere Teil 3b, welche beide insgesamt als drehbare Komponente 3 bezeichnet werden und welche in sich die feststehende Bremskomponente 2 aufnehmen. Außerdem werden im Inneren der drehbaren
Bremskomponente 3 noch die Drehkörper 11 und die Spule 26 inklusive eines Spulenhalters 26a aufgenommen. Der restliche Hohlraum wird durch ein magnetorheologisches Medium 6 (vergleiche Figur 4) ausgefüllt. Die Welle 212 wird nach außen durch die Dichtung 46 abgedichtet, die mit der Schutzhülse 287
zusammenwirkt, die auf der Welle 212 angebracht ist.
Die Rohrteile 281 und 282 ergeben zusammengesetzt den Drehknopf 202, der im Inneren hohl ausgebildet ist und hülsenartig geformt ist. Das bedeutet, dass der Drehknopf 202 sowohl am oberen als auch am unteren axialen Ende jeweils offen ausgebildet ist und keine Wandung aufweist. Am oberen axialen Ende und somit an dem von der Grundplatte 210 entfernten Ende wird die haptische
Bedieneinrichtung 200 durch das Bedienpanel 268 abgeschlossen, welches insbesondere berührungsempfindlich oder drucksensitiv ausgebildet ist.
Figur 3 zeigt eine perspektivische Darstellung eines
Ausführungsbeispiels einer haptischen Bedieneinrichtung 200, wie sie in den Figuren 1 und 2 in Explosionsdarstellung dargestellt ist. Die Grundplatte 210 kann unterschiedlich lang und
verschieden geformt ausgebildet sein. In der Darstellung gemäß Figur 3 ist die haptische Bedieneinrichtung 200 dazu geeignet, vor einem Hintergrund schwebend aufgenommen zu sein. Der
Drehknopf 202 mit der Benutzerschnittstelle 267 kann
beispielsweise durch eine Beleuchtungseinheit 266 beleuchtet werden. Auf der Oberfläche kann beispielsweise ein Sensor 275 integriert sein. Möglich ist es auch, dass die Oberfläche der Benutzerschnittstelle 267 insgesamt oder zum Teil beispielsweise zur Aufnahme von Bildern geeignet ist, sodass nach der Berührung mit einem Finger beispielsweise ein Fingerabdruck durch die haptische Bedieneinrichtung 200 aufgenommen und erkannt werden kann .
Figur 4 zeigt eine stark schematische Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen magnetorheologischen Übertragungsvorrichtung 1 zur Beeinflussung der Kraftübertragung zwischen zwei Komponenten 2 und 3. Dabei ist zwischen den zwei Komponenten 2 und 3 in Fig. 4 ein Drehkörper 11 als separates Teil 4 vorgesehen. Der
Drehkörper 11 ist hier als Kugel 14 ausgebildet. Möglich ist es aber ebenso, Drehkörper 11 als Zylinder oder Ellipsoide, Rollen oder sonstige rotierbare Drehkörper auszubilden. Auch im
eigentlichen Sinn nicht rotationssymmetrische Drehkörper wie beispielsweise ein Zahnrad oder Drehkörper 11 mit einer
bestimmten Oberflächenstruktur können als Drehkörper verwendet werden. Die Drehkörper 11 werden nicht zur Lagerung gegenüber einander eingesetzt, sondern zur Übertragung von Drehmoment.
Zwischen den Komponenten 2 und 3 der magnetorheologischen
Übertragungsvorrichtung 1 ist ein Kanal 5 vorgesehen, der hier mit einem Medium 6 gefüllt ist. Das Medium ist hier ein
magnetorheologisches Fluid 20, welches beispielsweise als
Trägerflüssigkeit ein Öl umfasst, in dem ferromagnetische
Partikel 19 vorhanden sind. Glykol, Fett, dickflüssige Stoffe können auch als Trägermedium verwendet werden, ohne darauf beschränkt zu sein. Das Trägermedium kann auch gasförmig sein bzw. es kann auf das Trägermedium verzichtet werden (Vakuum) . In diesem Fall werden lediglich durch das Magnetfeld beeinflussbare Partikel in den Kanal gefüllt.
Die ferromagnetischen Partikel 19 sind vorzugsweise Carbonyl- eisenpulver, wobei die Größenverteilung der Partikel vom
konkreten Einsatzfall abhängt. Konkret bevorzugt ist eine
Verteilung Partikelgröße zwischen ein und zehn Mikrometern, wobei aber auch größere Partikel von zwanzig, dreißig, vierzig und fünfzig Mikrometer möglich sind. Je nach Anwendungsfall kann die Partikelgröße aus deutlich größer werden und sogar in den
Millimeterbereich vordringen (Partikelkugeln) . Die Partikel können auch eine spezielle Beschichtung/Mantel (Titanbeschich- tung, Keramik-, Karbonmantel etc.) aufweisen, damit sie die je nach Anwendungsfall auftretenden hohen Druckbelastungen besser aushalten. Die MR-Partikel können für diesen Anwendungsfall nicht nur aus Carbonyleisenpulver (Reineisen), sondern z.B. auch aus speziellem Eisen (härterem Stahl) hergestellt werden.
Der Drehkörper 11 wird durch die Relativbewegung 17 der beiden Komponenten 2 und 3 in Rotation um seine Drehachse 12 versetzt und läuft praktisch auf der Oberfläche der Komponente 3 ab.
Gleichzeitig läuft der Drehkörper 11 auf der Oberfläche der anderen Komponente 2, sodass dort eine Relativgeschwindigkeit 18 vorliegt .
Genau genommen hat der Drehkörper 11 keinen direkten Kontakt zur Oberfläche der Komponente 2 und/oder 3 und wälzt sich deshalb nicht direkt darauf ab. Der freie Abstand 9 von dem Drehkörper 11 zu einer der Oberflächen der Komponente 2 oder 3 beträgt z.B. 140 μιη. In einer konkreten Ausgestaltung mit Partikelgrößen zwischen 1 μιη und 10 μιη liegt der freie Abstand insbesondere zwischen 75 μιη und 300 μιη und besonders bevorzugt zwischen 100 μιη und 200 μιη.
Der freie Abstand 9 beträgt insbesondere wenigstens das Zehnfache des Durchmessers eines typischen mittleren Partikeldurchmessers. Vorzugsweise beträgt der freie Abstand 9 wenigstens das Zehnfache eines größten typischen Partikels. Durch den fehlenden direkten Kontakt ergibt sich eine sehr geringe (s) Grundreibung/-kraft/- moment beim relativen Bewegen der Komponenten 2 und 3 zueinander.
Wird die magnetorheologische Übertragungsvorrichtung 1 mit einem Magnetfeld beaufschlagt, bilden sich die Feldlinien abhängig vom Abstand zwischen den Drehkörpern 11 und den Komponenten 2, 3 aus. Der Drehkörper besteht aus einem ferromagnetischen Material und z.B. hier aus ST 37 (S235) . Der Stahltyp ST 37 hat eine magnetische Permeabilität ]ir von etwa 2000. Die Feldlinien treten durch den Drehkörper hindurch und konzentrieren sich in dem Drehkörper. An der hier radialen Ein- und Austrittsfläche der Feldlinien an dem Drehkörper herrscht eine hohe Flußdichte in dem Kanal 5. Das dort inhomogene und starke Feld führt zu einer lokalen und starken Vernetzung der magnetisch polarisierbaren Partikel 19. Durch die Drehbewegung des Drehkörpers 11 in
Richtung auf den sich bildenden Keil in dem magnetorheologischen Fluid wird die Wirkung stark erhöht und das mögliche Brems- oder Kupplungsmoment wird extrem vergrößert weit über den Betrag hinaus, der normalerweise in dem magnetorheologischen Fluid erzeugbar ist. Vorzugsweise bestehen Drehkörper 11 und Komponente 2, 3 zumindest teilweise aus ferromagnetischem Material, weshalb die magnetische Flussdichte umso höher wird, je kleiner der Abstand zwischen Drehkörper 11 und Komponente 2, 3 ist. Dadurch bildet sich ein im Wesentlichen keilförmiger Bereich 16 im Medium aus, in welchem der Gradient des Magnetfelds zum spitzen Winkel bei der Kontaktstelle bzw. dem Bereich des geringsten Abstands hin stark zunimmt.
Trotz Abstand zwischen Drehkörper 11 und Komponente 2, 3 kann durch die Relativgeschwindigkeit der Oberflächen zueinander der Drehkörper 11 in eine Drehbewegung versetzt werden. Die
Drehbewegung ist ohne und auch mit einem wirkenden Magnetfeld 8 möglich .
Wenn die magnetorheologische Übertragungsvorrichtung 1 einem Magnetfeld 8 einer hier in Figur 4 nicht dargestellten
Magnetfelderzeugungseinrichtung 7 ausgesetzt ist, verketten sich die einzelnen Partikeln 19 des magnetorheologischen Fluides 20 entlang der Feldlinien des Magnetfeldes 8. Zu beachten ist, dass die in Figur 4 eingezeichneten Vektoren den für die Beeinflussung des MRF 20 relevanten Bereich der Feldlinien nur grob schematisch darstellen. Die Feldlinien treten im Wesentlichen normal auf die Oberflächen der ferromagnetischen Bauteile in den Kanal 5 ein und müssen vor allem im spitzwinkligen Bereich 10 nicht geradlinig verlaufen .
Gleichzeitig wird auf dem Umfang des Drehkörpers 11 etwas
Material von dem magnetorheologischen Fluid 20 mit in Rotation versetzt, sodass sich ein spitzwinkliger Bereich 10 zwischen der Komponente 3 und dem Drehkörper 11 ausbildet. Auf der anderen Seite entsteht ein gleicher spitzwinkliger Bereich 10 zwischen dem Drehkörper 11 und der Komponente 2. Die spitzwinkligen
Bereiche 10 können beispielsweise bei zylinderförmig
ausgestalteten Drehkörpern 11 eine Keilform 16 aufweisen. Durch die Keilform 16 bedingt wird die weitere Rotation des Drehkörpers 11 behindert, sodass die Wirkung des Magnetfeldes auf das magnetorheologische Fluid verstärkt wird, da sich durch das wirkende Magnetfeld innerhalb des spitzwinkligen Bereiches 10 ein stärkerer Zusammenhalt des dortigen Mediums 6 ergibt. Dadurch wird die Wirkung des magnetorheologischen Fluids im angesammelten Haufen verstärkt (die Kettenbildung im Fluid und damit der
Zusammenhalt bzw. die Viskosität), was die weitere Rotation bzw. Bewegung des Drehkörpers 11 erschwert.
Durch die Keilform 16 können wesentlich größere Kräfte oder Momente übertragen werden als es mit einem vergleichbaren Aufbau möglich wäre, der nur die Scherbewegung ohne Keileffekt nützt.
Die direkt durch das angelegte Magnetfeld übertragbaren Kräfte stellen nur einen kleinen Teil der durch die Vorrichtung übertragbaren Kräfte dar. Durch das Magnetfeld lässt sich die
Keilbildung und somit die mechanische Kraftverstärkung steuern. Die mechanische Verstärkung des magnetorheologischen Effekts kann soweit gehen, dass eine Kraftübertragung auch nach Abschalten eines angelegten Magnetfeldes möglich ist, wenn die Partikel verkeilt wurden.
Es hat sich herausgestellt, dass durch die Keilwirkung der spitzwinkligen Bereiche 10 eine erheblich größere Wirkung eines
Magnetfeldes 8 einer bestimmten Stärke erzielt wird. Dabei kann die Wirkung um ein Vielfaches verstärkt werden. In einem konkreten Fall wurde eine etwa zehnmal so starke Beeinflussung der Relativgeschwindigkeit zweier Komponenten 2 und 3 zueinander wie beim Stand der Technik bei MRF Kupplungen beobachtet. Die mögliche Verstärkung hängt von unterschiedlichen Faktoren ab. Gegebenenfalls kann sie durch eine größere Oberflächenrauhigkeit der Drehkörper 11 noch verstärkt werden. Möglich ist es auch, dass auf der Außenoberfläche der Drehkörper 11 nach außen ragende Vorsprünge vorgesehen sind, die zu einer noch stärkeren
Keilbildung führen können.
Die Keilwirkung bzw. der Keileffekt verteilt sich flächig auf den Drehkörper 11 und die Komponenten 2 oder 3.
Figur 5 zeigt einen Querschnitt durch eine Ausführungsform einer haptischen Bedieneinrichtung 202. Die haptische Bedieneinrichtung 200 ist auf einer Grundplatte 210 montiert, die hier eine separate Aufnahme 210a für die magnetorheologische
Übertragungsvorrichtung 1 umfasst. Die Übertragungsvorrichtung 1 umfasst zwei Komponenten 2, 3, wobei die Komponente 2 als feststehende Bremskomponente ausgebildet ist und mit der Aufnahme 210a verschraubt ist. Die Bremskomponente 2 weist eine hier etwa pilzförmige Gestalt auf und umfasst die Welle 212 und nimmt in dem pilzförmigen Teil die elektrische Spule 26 in einem
Spulenhalter 26a als Magnetfelderzeugungseinrichtung 7 auf. Die elektrische Spule 26 ist um die Symmetrieachse der feststehenden Bremskomponente 2 herumgewickelt.
Die drehbare Bremskomponente 3 umfasst ein oberes Teil und ein unteres Teil 3a, die bei der Montage miteinander verpresst werden. Die eingezeichnete Dichtung zwischen den beiden Teilen der drehbaren Bremskomponente 3 dient zur Abdichtung etwaiger Spalte. Denkbar ist auch den Teil 3a nach oben zu verlängern und mit der Verzahnung zu versehen. Der Teil 3 wäre dann als Deckel ausgebildet .
In der drehbaren Bremskomponente 3 sind Drehkörper 11
aufgenommen, die in entsprechenden Aufnahmen der feststehenden Bremskomponente 2 und der drehbaren Bremskomponente 3 geführt werden. Das Magnetfeld 8 ist beispielhaft an einem Drehkörper 11 eingezeichnet und tritt durch den Drehkörper 11 hindurch, wobei die Drehkörper 11 hier als Kugel 14 ausgebildet sind. Die Kugeln 14 sind in einem Spalt 5 angeordnet, der mit einem
magnetorheologischen Medium und insbesondere einem
magnetorheologischen Fluid gefüllt ist.
Der Drehknopf 202 weist einen größeren Innendurchmesser auf und weist, wie in den Figuren 1 und 2 zu sehen, eine Innenverzahnung 271 auf dem Innenumfang auf, die hier auf der linken Seite im Eingriff mit einer Außenverzahnung 272 der drehbaren
Bremskomponente 3 steht.
Dadurch bildet sich hier auf der rechten Seite ein freier
Zwischenraum, in dem das feststehende Mittelteil 260 angeordnet ist, welches sich von der Grundplatte aus bis oberhalb der drehbaren Bremskomponente 3 erstreckt. Oberhalb der drehbaren Bremskomponente 3 bildet das feststehende Mittelteil 260 ein Trägerteil 264 aus, auf dem die Beleuchtungseinheit 266, die Benutzerschnittstelle 267 und ein Bedienpanel 168 angebrachte sind .
Die Rohrteile 281 und 282 des Drehknopfes 202 sind hier über Koppelstifte 283 miteinander gekoppelt. In den hohlen
Koppelstiften 283 sind Federn 284 angeordnet, die die beiden Rohrteile in eine axiale voneinander beanstandete Grundposition vorbelasten .
Der Drehknopf 202 ist über einen Wälzlager 276 direkt auf der Grundplatte 210 gelagert. Die Übertragungsvorrichtung 1 bzw. die drehbare Bremskomponente 3 ist über ein Lager 30, welches ebenfalls als Wälzlager ausgeführt ist, auf der Grundplatte 210 bzw. auf der Aufnahme zu 210a drehbar gelagert.
Ein Winkelsensor 206 erfasst eine Winkelposition des Drehknopfes 202. Bei einer axialen Betätigung des Drehknopfes 202 wird ein Betätigungssensor 204 aktiviert, der hier in Figur 5 nicht zu erkennen ist.
Figur 6 zeigt einen schematischen Querschnitt in einer
Draufsicht, wobei hier die unterschiedlich großen Durchmesser des Drehknopfes 202 und der Übertragungsvorrichtung 1 zu erkennen sind. Die Übertragungsvorrichtung 1 ist über eine
Koppeleinrichtung 270 drehfest mit dem Drehknopf 202 gekoppelt, sodass eine Drehung des Drehknopfes 202 unmittelbar in eine Drehung der Übertragungsrichtung 1 bzw. in eine Drehung der drehbaren Bremskomponente 3 der Übertragungsvorrichtung 1 umgesetzt wird. Hier umfasst die Koppeleinrichtung 270 eine Innenverzahnung 271 an dem Drehknopf 202 und eine Außenverzahnung 272 an der drehbaren Bremskomponente 3. Erkennbar ist hier auch der Freiraum für das feststehende Mittelteil 260, welches somit von der Grundplatte aus axial durch den Drehknopf 202
durchgeführt werden kann, ohne die drehende Bewegung des
Drehknopfes oder der drehbaren Bremskomponente zu behindern. Im inneren Hohlraum 261 des feststehenden Mittelteil 260 können elektrische Kabel 241 durchgeführt werden, um die
Benutzerschnittstelle 267, die Beleuchtungseinheit 266 oder das Bedienpanel 268 mit Strom zu versorgen und um
Kommunikationsleitungen zur Verfügung zu stellen.
Figur 7 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der haptischen Bedieneinrichtung 200 aus Figur 5, wobei hier auch der
Betätigungssensor 204 eingezeichnet ist. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 sind im Ausführungsbeispiel nach Figur 7 zylinderförmige oder rollenförmige Drehkörper 11 vorgesehen. Die feststehende Bremskomponente 2 kann im Bereich des Magnetfeldüberganges zu den Drehkörpern 11 eine Eindrehung (Nut) aufweisen. Diese Nut kann leer sein, aber auch eine
Reibelement in Form eines Gummiringes (O-Ring; Ringschnur;
Rechteckring...) enthalten. Damit kann eine Zwangsdrehung der Drehkörper 11 erreicht werden. Wie bei Figur 5 beschrieben kann auch bei der Ausführung nach Figur 7 die Verzahnung ein Teil des kugelgelagerten Innenkörpers 3a sein und durch einen Deckel verschlossen werden.
Des Weiteren ist beispielhaft ein Dauermagnet 25 eingezeichnet, der ein dauerhaftes Magnetfeld zur Verfügung stellen kann. Das Magnetfeld des Dauermagneten 25 kann durch das Magnetfeld der Elektrospule 26 beeinflusst und bei entsprechender Polung auch aufgehoben werden. Möglich ist es auch, dass der Dauermagnet 25 durch elektrische Impulse der elektrischen Spule 26 eingestellt wird .
Figur 8 zeigt einen schematischen Querschnitt in einer
Draufsicht, wobei hier die haptische Bedieneinrichtung 200 wiederum über einen Drehknopf 202 und ein Übertragungsvorrichtung 1 mit einer äußeren drehbaren Bremskomponente 3 und einer inneren feststehenden Bremskomponente 2 verfügt. Durch ein feststehendes Mittelteil 260 können elektrische Kabel 241 zu dem nicht
erkennbaren Bedienpanel geführt werden. Für das feststehende Mittelteil 260 steht maximal eine Breite zu Verfügung, die sich durch eine Differenz des Innendurchmessers 285 des Drehknopfes 202 und des Außendurchmessers 286 der Übertragungsvorrichtung 1 ergibt .
In der Darstellung gemäß Figur 8 kann die Koppeleinrichtung 270 auch durch Reibflächen auf der Außenfläche der drehbaren
Bremskomponente 3 und der Innenfläche des Drehknopfes 202 gebildet werden.
Figur 9 zeigt eine weitere Variante, wobei hier die
Übertragungsvorrichtung 1 wieder eine äußere drehbare
Bremskomponente 3 aufweist. Die drehbare Bremskomponente 3 ist um die zentrale Symmetrieachse der Übertragungsvorrichtung 1 und des Drehknopfes 202 drehbar. Die Koppeleinrichtung 270 umfasst hier beispielsweise ein Zahnrad 273 als Koppelmittel zwischen der Innenverzahnung des Drehknopfes 202 und der Außenverzahnung der Übertragungsvorrichtung 1. Dadurch steht auch genügend Bauraum für ein feststehendes Mittelteil 260 zur Verfügung.
Figur 10 zeigt eine andere Variante, bei dir die Koppeleinrichtung 270 einen Riemen 274 oder eine Kette umfasst, über den von einer zentralen Drehachse 202aaus die Drehbewegung auf die drehbare Bremskomponente 3 übertragen wird. Bei dieser Ausgestaltung umgibt die feststehende Bremskomponente 2 die drehbare Bremskomponente 3. Bei dieser Ausgestaltung kann beispielsweise der Drehknopf 202 mit einer durchsichtigen Scheibe abgedeckt sein, an der zentrisch die Drehachse 202a angebracht ist, die durch das Bedienpanel 268 in den inneren Hohlraum des Drehknopfes 202 geführt wird, wo der Riemen 274 zur Kopplung mit der Übertragungsrichtung 1 angeordnet ist. Auch bei einer solchen Ausgestaltung ergibt sich im inneren Hohlraum 261 genügend
Bauraum für das feststehende Mittelteil 260. Werden kapazitive oder optische Sensoren eingesetzt, kann die Benutzerschnittstelle 267 auch zur Eingabe von Daten verwendet werden, auch wenn die Benutzerschnittstelle 267 durch die beispielsweise transparente Wandung des Drehknopfes 202 abgedeckt wird.
In den Figuren IIa, IIb und 11c sind mögliche
Ausführungsvarianten für das dynamisch erzeugte Magnetfeld bzw. das dynamisch erzeugte Bremsmoment in Abhängigkeit von dem
Drehwinkel dargestellt. Je nach Menüwahl können verschiedenste Bremsmomente erzeugt werden. Beispiele für Menüs bei
Kraftfahrzeugen: Lüftungsstufe; Temperatur links oder rechts; Sitzverstellung; Lautstärke. Eine Bedienmenü kann durch Drücken oder Ziehen des Bedienelementes gewählt werden.
Figur IIa zeigt dabei eine Variante, bei der ein linker
Endanschlag 228 und ein rechter Endanschlag 229 erzeugt werden. Beim Weiterdrehen des Drehknopfes 202 wird dort ein hohes
Magnetfeld bzw. Anschlagmoment 238 erzeugt, wodurch der Drehknopf 202 einen hohen Widerstand gegenüber einer Drehbewegung
entgegensetzt .
Direkt neben dem linken Endanschlag 228 ist ein erster
Rasterpunkt 226 vorgesehen, der einem ersten Menüpunkt 225 entspricht. Soll der nächste Menüpunkt angewählt werden, so muss der Drehknopf 202 im Uhrzeigersinn gedreht werden. Dazu muss das dynamisch erzeugte höhere Magnetfeld bzw. Rastmoment 239 bzw. dessen Reibmoment überwunden werden, bevor der nächste
Rasterpunkt 226 erreicht wird. In Figur IIa wird für einen gewissen Winkelbereich jeweils an den Rasterpunkten 226 und an den dazwischenliegenden Bereichen ein jeweils konstantes
Magnetfeld erzeugt, welches an den Rasterpunkten erheblich geringer ist als in den dazwischenliegenden Bereichen und nochmals deutlich geringer als an den Anschlägen 228, 229.
Ein Winkelabstand 237 zwischen einzelnen Rasterpunkten ist dynamisch veränderbar und wird an die Anzahl der zur Verfügung stehenden Rasterpunkte bzw. Menüpunkte angepasst.
Figur IIb zeigt eine Variante, bei der zu den Endanschlägen 228, 229 hin das Magnetfeld nicht schlagartig ansteigt, sondern einen steilen Verlauf nimmt. Weiterhin sind an den Rasterpunkten 226 zu beiden Drehseiten hin jeweils rampenartige Steigungen des
Magnetfeldes vorgesehen, wodurch der Drehwiderstand in die entsprechenden Drehrichtungen hin zunimmt. Hier werden mit der gleichen Bedieneinrichtung 200 nur drei Rasterpunkte 226 zur Verfügung gestellt, deren Winkelabstand 237 größer ist als in dem Beispiel gemäß Figur IIa.
Figur 11c zeigt eine Variante, bei der zwischen einzelnen
Rasterpunkten 226 ein geringerer Drehwiderstand vorliegt und nur direkt benachbart zu den Rasterpunkten 226 jeweils ein erhöhtes Magnetfeld 239 erzeugt wird, um ein Einrasten an den einzelnen Rasterpunkten 226 zu ermöglichen und gleichzeitig nur einen geringen Drehwiderstand zwischen einzelnen Rasterpunkten zur Verfügung zu stellen.
Grundsätzlich ist auch eine Mischung der Betriebsweisen und der Magnetfeldverläufe der Figuren IIa, IIb und 11c möglich.
Beispielsweise kann bei unterschiedlichen Untermenüs eine entsprechend unterschiedliche Einstellung des Magnetfeldverlaufes erfolgen. Vorzugsweise verlaufen die Stromstärken- und damit Drehmomentänderungen harmonisch (fließende Übergange, gerundet...), sodass sich ein haptisches gutes oder angenehmes Bediengefühl ergibt .
Möglich ist es in allen Fällen auch, dass bei z.B. einem Ripple (Raster) nicht wie bislang zwischen wenig und mehr Stromstärke mit gleicher Polung geschaltet wird (also z.B. +0,2 auf +0,8A = Rippel), sondern abwechslungsweise mit verändertet Polung, d.h. von +0,2 auf +0,8A und dann den nächsten Rippel mit -0,2A auf - 0,8A und dann die nächste Momentenspitze von +0,2 auf +0,8A usw.
Der vorzugsweise niederlegierte Stahl kann ein Restmagnetfeld behalten. Der Stahl wird vorzugsweise regelmäßig oder bei Bedarf entmagnetisiert (Wechselfeld) .
Wenn die Dreheinheit nicht gedreht wird, d. h. der Winkel ist konstant, wird vorzugsweise über die Zeit der Strom
kontinuierlich verringert. Der Strom kann auch
geschwindigkeitsabhängig (Drehwinkelgeschwindigkeit der
Dreheinheit) variiert werden.
Fig. 12 zeigt eine alternative Ausführungsform, deren Aufbau im Wesentlichen mit dem Aufbau aus Figuren 5 und/oder 7 übereinstimmt .
Dargestellt ist nur die im Inneren einer haptischen
Bedieneinrichtung 202 angeordnete Übertragungsvorrichtung 1. Die Übertragungsvorrichtung 1 ist auf einer separaten Aufnahme 210a montiert. Die Übertragungsvorrichtung 1 umfasst wiederum zwei Komponenten 2, 3, wobei die Komponente 2 als feststehende Bremskomponente ausgebildet ist und mit der Aufnahme 210a über die Schraube 278 verschraubt ist. Die Bremskomponente 2 weist eine hier etwa pilzförmige Gestalt auf und umfasst die Welle 212 und nimmt in oder an dem pilzförmigen Teil die elektrische Spule 26 in einem Spulenhalter auf. Die elektrische Spule 26 ist um die Symmetrieachse der feststehenden Bremskomponente 2
herumgewickelt .
Die drehbare Bremskomponente 3 umfasst ein oberes Teil bzw. einen Deckel 3b und ein unteres Teil 3a, die bei der Montage miteinander verpresst werden. Eine Dichtung kann zwischen den beiden Teilen der drehbaren Bremskomponente 3 zur Abdichtung etwaiger Spalte dienen. Hier ist die Außenverzahnung 272 an dem (unteren) Teil 3a ausgebildet. Das Teil 3b bildet den Deckel.
In der drehbaren Bremskomponente 3 sind Drehkörper 11 aufgenommen, die in entsprechenden Aufnahmen der feststehenden
Bremskomponente 2 und der drehbaren Bremskomponente 3 geführt werden. Das Magnetfeld 8 ist mit zwei Feldlinien beispielhaft an einem Drehkörper 11 eingezeichnet und tritt durch den Drehkörper 11 hindurch, wobei die Drehkörper 11 hier zylinderförmig oder rollenförmig ausgebildet sind. Die Drehkörper 11 sind in einem Spalt angeordnet, der mit einem magnetorheologischen Medium und insbesondere einem magnetorheologischen Fluid gefüllt ist. Es ist hier eine umlaufende Nut 2a vorgesehen, die zur Feldkonzentration an den Drehkörpern 11 beiträgt.
Dadurch, dass die Außenverzahnung 272 an dem unteren Teil 3a ausgebildet ist, kann das Magnetfeld verbessert werden. Es können größere Wandstärken (innerhalb des vorgegebenen Bauvolumens) realisiert werden.
Die Komponente 3 ist über ein Wälzlager 30 gegenüber der Aufnahme drehbar gelagert. Ein Winkelsensor 206 (z. B. ein Drehgeber) dient zur Erfassung einer Winkelposition.
Bei dieser Ausgestaltung ist die Verzahnung 272 nicht mehr Teil des Deckels 3b wie in Fig. 7, sondern an dem Teil 3a ausgebildet. Dadurch kann dort ein stärkeres Magnetfeld erzeugt und ein höheres Bremsmoment erzielt werden. Zudem werden Walzen (Fig. 5: Kugeln; Fig. 6: Walzen) verwendet. Eine Nut oder ein Einstich 2a konzentriert das Magnetfeld. Die Schraube 3c zum Befüllen der Einheit ist mittig im Deckel 3b angeordnet und ist mit einem Dichtring versehen.
Bei allen Ausgestaltungen können die Kontaktflächen der Teile (14; 3a; 2...), welche das Bremsmoment erzeugen, eine Oberflächenstruktur (Rauheit; feines Muster) aufweisen.
Die haptische Bedieneinrichtung kann auch mindestens einen
Lautsprecher (Soundquelle) , eine Bluetootheinheit, WLAN, ein Funkmodul, ein Mikrofon oder Vibrationsmotor enthalten.
Der stehende Mittelteil kann folgendes beinhalten, ohne darauf beschränkt zu sein:
• Statisches Teil (z.B. Logo vom Hersteller, hintergrundbeleuchtetes Logo...) . Es ist möglich und bevorzugt, dass das Mittelteil dann kein direkte Funktion hat.
• Touchpad (mit Funktionen)
• Screen (LCD, OLED, Quantum Dot, E Ink, transparentes Display... )
o Aktive
■ Farbiges LCD (TFT)
■ OLED
■ Fluoreszenzanzeige
■ Elektrolumines zenz Display
■ Quantum Dots
■ microLED
■ Transparentes Display
o Passive
■ Monochrome LCD
■ Reflektive Color LCD
■ elnk monochrome/color
■ Fallblattanzeige
■ Flip-Dot
• Touchscreen
o Resistive Systeme
o Oberflächen-kapazitive Systeme
o Proj iziert-kapazitive Systeme
o Induktive Systeme
■ Inklusiv Stift o SAW (Surface Acoustic Wave) - „ (schall) wellengesteuerte Systeme"
o Optische Systeme (in der Regel Infrarotlicht-Gitter vor dem Monitor)
o Dispersive-Signal-Technology-Systeme
• 3D Gesture Touchpad
Ähnlich der kapazitiven Berührungserfassung nutzt die Ge- stlC-Technologie die Messung des elektrischen Felds zur Erkennung von Gesten.
o 2D Gestenerkennung
• Hologram Projector
o Projiziert ein 3D Objekt
• ARS (Augmented reality System)
Hier verstehen wir die computergestützte Erweiterung der Realitätswahrnehmung.
• Kamera
o Sitzkontrolle
o Gesichtserkennung
• Fingerprint
o Personenidentifikation (Starten des Fahrzeuges...)
• Irisscanner
o Personenidentifikation
• Bei einem Pulsmesser
leuchtet eine LED den aufliegenden Finger an. Durch das in regelmäßigen Schüben durch die Adern pumpende Blut, verändert sich im gleichen Abstand die Farbe des reflektierenden Lichts. Eine Fotodiode misst die Veränderungen der Farbe und gibt diese Informationen an das System weiter, welches daraus die Pulsfrequenz berechnet.
o Bei erhöhtem Puls kann der Aktor verschiedene Feedbacks geben
• Der Näherungssensor / Infrarotsensor
nutzt einen Infrarotstrahl, um zu überprüfen, ob sich etwas dem Haptic Knob nähert,
o Stromsparmodus Der RGB-Sensor
besteht aus einer Fotodiode mit einem Farbfilter und misst die Intensität, aber auch die Farbtemperatur von Lichtquellen. Was dazu führt, dass der Bildschirm mehr Kontrast, aber auch eine bessere Farbsättigung bieten kann.
NFC (Near Field Communication, Abkürzung NFC)
ist ein auf der RFID-Technik basierender internationaler Übertragungsstandard zum kontaktlosen Austausch von Daten per elektromagnetischer Induktion mittels loser gekoppelter Spulen über kurze Strecken von wenigen Zentimetern und einer Datenübertragungsrate von maximal 424 kBit/s.
o Freigabe über eine ID-Karte
o Identifikation mit einem Smartphone
Der Gassensor
zur Messung der Luftqualität in Innenräumen. Als langzeit- stabiler Metalloxid-Gassensor mit mehreren Sensorelementen auf einem Chip stellt der SGP detaillierte Daten zur Luftqualität bereit,
o Alkomat
o Sauerstoffgehalt -> Ermüdungsgefahr
Feuchtesensor
o misst die Feuchtigkeit
Ein akustischer Fingerabdruck (Mikrophon)
ist ein digitaler Code zur Charakterisierung eines Klangs oder einer Audioaufnahme unter Berücksichtigung spezieller akustischer Gegebenheiten.
o Sicherheitsfeature
Feinstaubsensoren (PM2.5)
Kohlendioxidsensoren (C02)
All diese Sensoren können mit dem Fahrzeug oder wenigstens einem zu bedienenden Gegenstand vernetzt sein. Aus diesen Sensoren generierte Informationen fließen in die Optimierung der Bedienung oder zur Erhöhung vom Kundennutzen ein. Bezugszeichenliste :
1 ÜbertragungsVorrichtung 212 Welle
2 Komponente, feststehende 226 Rasterpunkt
Bremskomponente 227 Drehrichtung
2a Nut 228 Endanschlag
3 Komponente, drehbare 229 Endanschlag
Bremskomponente 237 Winkelabstand
3a Teil von 3 238 Anschlagmoment
3b Teil von 3, Deckel 239 Rastermoment
3c Verschluss 240 Grundmoment
4 separates Teil 241 Kabel
5 Spalt, Kanal 260 feststehendes Mittelteil
6 Medium 261 Hohlraum in 202
7 Magnetfelderzeugungs262 Innenkontur von 202
einrichtung 263 Tragarm
8 Feld 264 Trägerteil
9 freier Abstand 265 Hohlraum in 263
10 spitzwinkliger Bereich 266 Beieuchtungseinheit
11 Drehkörper, drehbares 267 Benutzerschnittstelle
Übertragungselement 268 Bedienpanel
12 Drehachse 268a Anzeigeeinheit
14 Kugel 270 Koppeleinrichtung
15 Zylinder 271 (Innen- ) Verzahnung
16 Keilform 272 (Außen- ) Verzahnung
17 Richtung der 273 Zahnrad
Relativbewegung 274 Riemen, Kette
18 Richtung der 275 Sensor
Relativbewegung 276 Lager von 202
19 magnetische Partikel 277 Wellenausgang
25 Dauermagnet 278 Seite
26 Spule 279 Seite
26a Spulenhalter 280 Platine
27 Steuereinrichtung 281 Rohrteil
30 Lager 282 Rohrteil
46 Dichtring 283 Koppelstift
200 Bedieneinrichtung 284 Feder
202 Drehknopf 285 Innendurchmesser von 202
204 Betätigungssensor 286 Durchmesser von 1
206 Winkelsensor 287 Schutzhülse
210 Grundplatte
210a Aufnahme

Claims

Ansprüche :
1. Haptische Bedieneinrichtung (200) mit einer Grundplatte
(210), einem damit verbundenen feststehenden Mittelteil (260), einem um das feststehende Mittelteil (260) herum drehbaren und hohl ausgebildeten Drehknopf (202) und mit einer magnetorheologischen Übertragungsvorrichtung (1) zur gezielten Beeinflussung einer Drehbewegung des Drehknopfes (202), wobei die Übertragungsvorrichtung (1) zwei relativ zueinander drehbare Komponenten (2, 3) umfasst, von denen eine Komponente (3) als relativ zu der Grundplatte (210) drehbare Bremskomponente (3) ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das feststehende Mittelteil (260) mit einem Tragarm (263) an der Grundplatte (210) befestigt ist und dass die Übertragungsvorrichtung (1) und der Tragarm (263) benachbart zueinander angeordnet und radial innerhalb des Drehknopfes (202) aufgenommen sind
und dass der Drehknopf (202) über eine Koppeleinrichtung (270) mit der drehbaren Bremskomponente (3) drehfest gekoppelt ist.
2. Bedieneinrichtung (200) nach Anspruch 1, wobei der Drehknopf (202) über die Koppeleinrichtung (270) mit der drehbaren Bremskomponente (3) derart drehfest gekoppelt ist, dass sich bei einer Drehbewegung des Drehknopfes (202) eine räumliche Ausrichtung des Drehknopfes (202) und der drehbaren
Bremskomponente (3) zueinander ändert.
3. Bedieneinrichtung (200) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei die Koppeleinrichtung (270) Koppelmittel (271, 272) an dem Drehknopf (202) und der drehbaren
Bremskomponente (3) umfasst.
4. Bedieneinrichtung (200) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Koppeleinrichtung (270) Verzahnungen (271, 272), Zahnräder (273), Reibflächen, Riemen (274), Ketten (274), Getriebe und/oder Planetengetriebe umfasst .
5. Bedieneinrichtung (200) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei an einer Innenkontur (262) des Drehknopfes (202) eine Innenverzahnung (271) und an einer Außenkontur (263) der drehbaren Bremskomponente (3) eine mit der
Innenverzahnung (271) gekoppelte Außenverzahnung (272) ausgebi1det ist.
6. Bedieneinrichtung (200) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei axial durch den Drehknopf (202) elektrische Kabel (241) durchgeführt sind.
7. Bedieneinrichtung (200) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei das Mittelteil (260) einen Tragarm (263) umfasst, der an einem Ende mit der Grundplatte (210) verbunden ist und wobei am anderen Ende des Tragarms (263) ein Trägerteil (264) angeordnet ist.
8. Bedieneinrichtung (200) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Tragarm (263) exzentrisch zu dem Drehknopf (202) angeordnet ist.
9. Bedieneinrichtung (200) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei der Tragarm (263) zur Führung der
elektrischen Kabel (241) dient.
10. Bedieneinrichtung (200) nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, wobei an dem Trägerteil (264) eine
Beleuchtungseinheit (266) aufgenommen ist.
11. Bedieneinrichtung (200) nach einem der vier vorhergehenden Ansprüche, wobei an dem Trägerteil (264) wenigstens eine Benutzerschnittstelle (267) aufgenommen ist.
12. Bedieneinrichtung (200) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Benutzerschnittstelle (267) ein Bedienpanel (268), ein Display, ein berührungsempfindliches Display mit oder ohne haptischem Feedback und/oder wenigstens eine visuelle Kamera oder einen Sensor (275) umfasst .
13. Bedieneinrichtung (200) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei der Drehknopf (202) und die drehbare
Bremskomponente (3) separat drehbar gelagert sind.
14. Bedieneinrichtung (200) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei eine der Komponenten (2, 3) der
Übertragungsvorrichtung als feststehende Bremskomponente (2) ausgebildet ist.
15. Bedieneinrichtung (200) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die feststehende Bremskomponente (2) radial innen angeordnet ist und von der drehbaren Bremskomponente (3) umgeben ist.
16. Bedieneinrichtung (200) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei die feststehende Bremskomponente (2) eine mit der Grundplatte (210) verbundene Welle (212) umfasst.
17. Bedieneinrichtung (200) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei die Übertragungsvorrichtung (1) genau einen Wellenausgang (277) aufweist, welcher über genau eine berührende Dichtung (46) abgedichtet ist.
18. Bedieneinrichtung (200) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei die Übertragungsvorrichtung (1) auf einer Seite (278) den Wellenausgang (277) und auf der
gegenüberliegenden Seite (279) eine geschlossene Wandung aufweist .
19. Bedieneinrichtung (200) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei der Drehknopf (202) hülsenförmig ausgebildet ist .
20. Bedieneinrichtung (200) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei der Drehknopf (202) zwei axial gegeneinander verschiebbare Rohrteile (281, 282) umfasst, welche
insbesondere über Koppelstifte (283) drehfest miteinander gekoppelt sind.
21. Bedieneinrichtung (200) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei der Drehknopf (202) über wenigstens ein Lager (276) an der Grundplatte (210) gelagert ist.
22. Bedieneinrichtung (200) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei der Drehknopf (202) axial verschiebbar ist.
23. Bedieneinrichtung (200) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei der Drehknopf (202) axial verschiebbar ist und im Bereich der Endposition eine haptische Rückmeldung gibt .
24. Bedieneinrichtung (200) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei dem Drehknopf (202) wenigstens ein Sensor (204) zur Erfassung einer axialen Betätigung und/oder zur Erfassung einer Winkelveränderung oder einer absoluten
Winkelposition zugeordnet ist.
25. Bedieneinrichtung (200) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei eine Differenz zwischen einem lichten
Innendurchmesser (285) des Drehknopfes (202) und einem
Außendurchmesser (286) der Übertragungsvorrichtung (1) größer 3 mm und kleiner 50 mm beträgt.
26. Bedieneinrichtung (200) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei ein Außendurchmesser des Drehknopfes (202) zwischen 20 mm und 90 mm beträgt und/oder wobei eine Höhe des Drehknopfes zwischen 10 mm und 60 mm beträgt.
27. Bedieneinrichtung (200) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei die Übertragungsvorrichtung (1) einen
Magnetkreis und eine Magnetfelderzeugungseinrichtung (7) mit einer elektrischen Spule (26) und einen Spalt (5) zwischen der feststehenden Bremskomponente und der drehbaren
Bremskomponente umfasst, der mit einem magnetorheologischen Medium (6) versehen ist. 28. Bedieneinrichtung (200) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei zwischen der feststehenden Bremskomponente (2) und der drehbaren Bremskomponente (3) Drehkörper (11) angeordnet sind, welche von dem magnetorheologischen Medium (6) umgeben sind .
29. Bedieneinrichtung (200) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei eine Steuereinrichtung (27) umfasst ist, welche dazu ausgebildet, mit der elektrischen Spule (26) eine variable Bremswirkung an dem Drehknopf (202) hervorzurufen.
30. Haptische Bedieneinrichtung (200) mit einem hohl
ausgebildeten Drehknopf (202) und einer magnetorheologischen Übertragungsvorrichtung (1) zur gezielten Abbremsung einer Drehbewegung des Drehknopfes (202),
dadurch gekennzeichnet,
dass der Drehknopf (202) über eine Koppeleinrichtung (270) mit der Übertragungsvorrichtung (1) drehfest gekoppelt ist.
31. Verfahren zur gezielten Beeinflussung einer Drehbewegung
eines Drehknopfes (202) mit einem feststehenden Mittelteil (260) und einem integrierten Winkelsensor (206) und einer indirekt gekoppelten Übertragungsvorrichtung (1) und einer Anzeigeeinheit (268a) ,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Bremsmoment bei der Drehbewegung des Drehknopfes (202) abhängig von dem gerade gewählten Menü verändert wird.
32. Verfahren zum Einstellen einer haptischen
Bedieneinrichtung (200), wobei das Verfahren umfasst:
- Bereitstellen eines Drehelements zur manuellen Betätigung mit einem feststehenden Mittelteil (260) und einem um das feststehende Mittelteil (260) herum drehbaren und hohl ausgebildeten Drehteil wie einem Drehknopf (202);
- Erfassung einer Drehung des Drehteiles (202) bei dessen manueller Betätigung mit einem Sensor wie einem Drehgeber oder sonstigen Winkelsensor; - Steuerung einer Eingabe der haptischen Bedieneinrichtung (200) gemäß der manuellen Betätigung des Drehelements und
Einstellung einer Eigenschaft des Drehelements gemäß einem aktuell ausgewählten Menü der haptischen Bedieneinrichtung (200) .
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Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111538403A (zh) * 2019-12-25 2020-08-14 瑞声科技(新加坡)有限公司 触觉反馈装置
WO2021123278A1 (de) 2019-12-18 2021-06-24 Inventus Engineering Gmbh Gerätekomponente mit einer magnetorheologischen bremseinrichtung
WO2021123313A1 (de) * 2019-12-18 2021-06-24 Inventus Engineering Gmbh Verfahren zum betreiben eines eingabegeräts für eine rechnereinrichtung und eingabegerät
WO2021160895A1 (de) 2020-02-14 2021-08-19 Inventus Engineering Gmbh Bedienvorrichtung und verfahren zum betreiben einer bedienvorrichtung
WO2021260215A1 (de) 2020-06-26 2021-12-30 Inventus Engineering Gmbh Verfahren zum betreiben eines eingabegeräts und eingabegerät
DE102021126498A1 (de) 2020-10-13 2022-04-14 Inventus Engineering Gmbh Haptische Bedieneinrichtung mit einer magnetorheologischen Bremseinrichtung, sowie Verfahren
DE102020133248A1 (de) 2020-10-13 2022-04-14 Inventus Engineering Gmbh Haptische Bedieneinrichtung mit einer magnetorheologischen Bremseinrichtung, sowie Verfahren
DE102020126971A1 (de) 2020-10-13 2022-04-14 Inventus Engineering Gmbh Haptische Bedieneinrichtung mit einer magnetorheologischen Bremseinrichtung
DE102021126480A1 (de) 2020-10-13 2022-04-14 Inventus Engineering Gmbh Lenkeinrichtung mit einer magnetorheologischen Bremseinrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Lenkeinrichtung
WO2022079013A1 (de) 2020-10-13 2022-04-21 Inventus Engineering Gmbh Magnetorheologische bremseinrichtung
DE102021006135A1 (de) 2020-12-12 2022-06-15 Inventus Engineering Gmbh Lenkeinrichtung mit einer magnetorheologischen Bremseinrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Lenkeinrichtung
WO2022123088A1 (de) 2020-12-12 2022-06-16 Inventus Engineering Gmbh Haptische bedieneinrichtung mit einer magnetorheologischen bremseinrichtung, sowie verfahren
DE102021120630A1 (de) 2021-04-21 2022-10-27 Inventus Engineering Gmbh Bediensystem mit wenigstens einer Bedieneinrichtung und mit wenigstens einer Schnittstelleneinrichtung und Verfahren zum Betreiben eines Bediensystems
DE102021123061A1 (de) 2021-09-04 2023-03-09 Inventus Engineering Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Eingabegeräts und Eingabegerät
US11775091B2 (en) 2020-02-14 2023-10-03 Inventus Engineering Gmbh Computer mouse and method for operating a computer mouse, remote control, smart device

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016015155A1 (de) * 2016-05-13 2017-11-16 Liebherr-Werk Bischofshofen Gmbh Anordnung zum Steuern einer Arbeitsmaschine
US20180164996A1 (en) * 2016-12-12 2018-06-14 Logitech Europe S.A. Contextually-based functional assignment for a user-manipulable element on an input device
DE102017111031A1 (de) * 2017-05-20 2018-11-22 Inventus Engineering Gmbh Haptische Bedieneinrichtung
EP3489767A1 (de) * 2017-11-27 2019-05-29 Montres Breguet S.A. Magnetische zentrierungsvorrichtung einer welle in einem uhrwerk
US11519231B2 (en) * 2018-01-22 2022-12-06 Conocophillips Company Degaussing ferrous material within drilling fluids
CN108153435B (zh) * 2018-01-23 2024-02-13 深圳汉王友基科技有限公司 一种磁滚轮阻尼装置及其实现方法
CA3117101C (en) 2018-10-18 2023-06-20 Channel Products, Inc. Gas appliance ignition module
GB2580023A (en) * 2018-12-19 2020-07-15 Continental Automotive Gmbh A rotary knob assembly for vehicle and a vehicle comprising the same
US11429209B2 (en) 2019-07-03 2022-08-30 Whirlpool (China) Co., Ltd. Control knob for an appliance having rotational and axial selection interface
USD939456S1 (en) * 2019-10-18 2021-12-28 Channel Products, Inc. Gas appliance ignition switch
US11725723B2 (en) * 2019-12-18 2023-08-15 Kuster North America, Inc. One bump rotary monostable shifter
DE102020117080A1 (de) 2020-06-26 2021-12-30 Inventus Engineering Gmbh Haptische Bedieneinrichtung mit einer magnetorheologischen Bremseinrichtung und einem drehbaren Bedienteil
DE102020117087A1 (de) * 2020-06-26 2021-12-30 Inventus Engineering Gmbh Haptische Bedieneinrichtung mit einer magnetorheologischen Bremseinrichtung und einem drehbaren Bedienteil für Fahrzeuge
CN114483327A (zh) * 2020-10-23 2022-05-13 南京理学工程数据技术有限公司 一种采用编码开关制作的电压输出型油门旋钮
CN112632727B (zh) * 2020-12-31 2023-04-04 中车永济电机有限公司 一种具有动轴轮径自动校正功能的牵引变流器
CN114334512B (zh) * 2021-07-08 2024-03-15 光宝科技股份有限公司 按键结构
CN114188173B (zh) * 2021-10-26 2023-07-21 上海科世达-华阳汽车电器有限公司 一种旋转结构触发开关
KR102603234B1 (ko) 2021-11-16 2023-11-16 에스케이매직 주식회사 전기레인지의 마그네틱 놉
DE102021213261A1 (de) * 2021-11-25 2023-05-25 Zf Friedrichshafen Ag Magnetorheologischer Aktor und Drehsteuervorrichtung
DE102022203235A1 (de) 2022-04-01 2023-10-05 Signata GmbH Stellvorrichtung für ein Fahrzeug, Fahrzeug und Verfahren zum Betreiben einer Stellvorrichtung
KR20230150065A (ko) 2022-04-21 2023-10-30 에스케이매직 주식회사 버튼기능이 포함된 전기레인지의 마그네틱 놉
DE102022115074A1 (de) 2022-06-15 2023-12-21 Signata GmbH Stellvorrichtung für ein Fahrzeug und Verfahren zum Betreiben einer Stellvorrichtung
DE102022115073A1 (de) 2022-06-15 2023-12-21 Signata GmbH Stellvorrichtung für ein Fahrzeug und Verfahren zum Betreiben einer Stellvorrichtung
DE102022115764A1 (de) 2022-06-24 2024-01-04 Signata GmbH Verfahren zum Erkennen einer Griffart eines ein rotatorisches Bedienelement benutzenden Bedieners
DE102022115773A1 (de) 2022-06-24 2024-01-04 Signata GmbH Bedienanordnung mit einem kontextbezogenen Drehknopf
DE102022115769A1 (de) 2022-06-24 2024-01-04 Signata GmbH Bedienanordnung für ein Fahrzeug
DE102022115748A1 (de) 2022-06-24 2024-01-04 Signata GmbH Stellgetriebe für ein Fahrzeug, Fahrzeug, Verfahren zum Betreiben eines Stellgetriebes
DE102022116018A1 (de) 2022-06-27 2023-12-28 Inventus Engineering Gmbh Haptische Bedieneinrichtung
CN116153646B (zh) * 2023-04-23 2023-07-14 通友微电(四川)有限公司 一种用于贴片式电感的制备装置及方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011003277A1 (de) * 2010-02-24 2011-08-25 Visteon Global Technologies, Inc., Mich. Schwingungstilger zum Verbessern des NVH-Verhaltens eines haptischen Touchpanels
WO2012034697A1 (de) 2010-09-15 2012-03-22 Inventus Engineering Gmbh Magnetorheologische übertragungsvorrichtung
DE102012017423A1 (de) * 2012-09-04 2014-03-06 Inventus Engineering Gmbh Magnetorheologische Übertragungseinrichtung
DE102013019045A1 (de) * 2013-11-15 2015-05-21 Inventus Engineering Gmbh Übertragungsvorrichtung und Verfahren
WO2017001697A1 (de) * 2015-07-01 2017-01-05 Inventus Engineering Gmbh Minicomputer mit haptischer bedieneinrichtung mit dreheinheit und verfahren dafür
WO2017001696A1 (de) 2015-07-01 2017-01-05 Inventus Engineering Gmbh Haptische bedieneinrichtung mit dreheinheit und verfahren

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5161422A (en) * 1991-07-12 1992-11-10 Prince Corporation Universal control for electrically controlled vehicle transmission
DE10029191A1 (de) * 2000-06-19 2001-12-20 Philips Corp Intellectual Pty Elektronisch gesteuerter Flüssigkeitsdrehknopf als haptisches Bedienelement
JP2007538301A (ja) * 2004-01-29 2007-12-27 プレー・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング ばね部品を用いたプログラム可能な回転トルク供給装置
US8441433B2 (en) * 2004-08-11 2013-05-14 Immersion Corporation Systems and methods for providing friction in a haptic feedback device
DE102004041087A1 (de) * 2004-08-24 2006-03-16 Zf Friedrichshafen Ag Betätigungseinrichtung
DE102007057940A1 (de) * 2007-03-30 2008-10-09 Preh Gmbh Bedienelement für ein Kraftfahrzeug
US20090038426A1 (en) * 2007-08-09 2009-02-12 Pietro Buttolo Haptic Gear Shifter
EP2055994B1 (de) * 2007-10-31 2011-06-29 Kabushiki Kaisha Tokai-Rika-Denki-Seisakusho Schaltvorrichtung
FR2930654B1 (fr) * 2008-04-29 2013-02-08 Commissariat Energie Atomique Interface haptique a effort de freinage augmente
FR2930655B1 (fr) * 2008-04-29 2013-02-08 Commissariat Energie Atomique Interface a retour d'effort a sensation amelioree
US20100152980A1 (en) * 2008-12-15 2010-06-17 Caterpillar, Inc. Machine Employing Cab Mounts and Method for Controlling Cab Mounts to Based on Machine Location
JP2011060385A (ja) * 2009-09-11 2011-03-24 Elpida Memory Inc 半導体装置及びその制御方法並びにデータ処理システム
FR2950166B1 (fr) * 2009-09-16 2015-07-17 Dav Dispositif de commande rotatif a retour haptique
US10007290B2 (en) * 2010-09-15 2018-06-26 Inventus Engineering Gmbh Haptic operating device with a rotating element and method
EP2518591B1 (de) * 2011-04-25 2018-05-30 LS Automotive Technologies Co., Ltd. Haptische Lenkradschaltvorrichtung und haptisches Lenkradschaltsystem damit
JP5792089B2 (ja) * 2012-02-08 2015-10-07 アルプス電気株式会社 電磁ブレーキ装置及びこれを用いた力覚付与型回転入力装置
FR3010546B1 (fr) * 2013-09-09 2016-12-23 Dav Interface de commande a retour haptique
DE102014225114A1 (de) * 2013-12-09 2015-06-11 Kostal Of America Drehschalter mit programmierbaren Endanschlägen und variabler taktiler Rückmeldung
DE102013021093B4 (de) * 2013-12-18 2023-11-30 Diehl Ako Stiftung & Co. Kg Bedienvorrichtung
US20160017983A1 (en) * 2014-07-18 2016-01-21 Dura Operating Llc Rotary gear shifter
FR3026553B1 (fr) * 2014-09-29 2021-03-19 Commissariat Energie Atomique Interface haptique prenant en compte l'intention d'action de l'utilisateur
DE102015105940A1 (de) * 2015-01-20 2016-07-21 Methode Electronics Malta Ltd. Steuerungsvorrichtung zum Steuern von Einrichtungen per Hand
KR101993073B1 (ko) * 2015-03-08 2019-06-25 애플 인크. 회전가능 및 병진가능한 입력 메커니즘을 위한 압축성 밀봉부
KR102176520B1 (ko) * 2016-06-27 2020-11-09 알프스 알파인 가부시키가이샤 조작 장치 및 당해 조작 장치의 제어 방법
FR3054072B1 (fr) * 2016-07-13 2021-05-21 Commissariat Energie Atomique Dispositif haptique mettant en œuvre une lubrification par vibration
WO2018051545A1 (ja) * 2016-09-16 2018-03-22 アルプス電気株式会社 操作感触付与型入力装置
US20180164996A1 (en) * 2016-12-12 2018-06-14 Logitech Europe S.A. Contextually-based functional assignment for a user-manipulable element on an input device
DE102017111031A1 (de) * 2017-05-20 2018-11-22 Inventus Engineering Gmbh Haptische Bedieneinrichtung
US10443709B2 (en) * 2017-09-22 2019-10-15 Honda Motor Co., Ltd. Dial shifter
EP3734400A4 (de) * 2017-12-28 2021-09-29 Alps Alpine Co., Ltd. Eingabevorrichtung
KR102402603B1 (ko) * 2017-12-29 2022-05-26 에스엘 주식회사 액츄에이터 및 이를 포함하는 차량용 변속 장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011003277A1 (de) * 2010-02-24 2011-08-25 Visteon Global Technologies, Inc., Mich. Schwingungstilger zum Verbessern des NVH-Verhaltens eines haptischen Touchpanels
WO2012034697A1 (de) 2010-09-15 2012-03-22 Inventus Engineering Gmbh Magnetorheologische übertragungsvorrichtung
DE102012017423A1 (de) * 2012-09-04 2014-03-06 Inventus Engineering Gmbh Magnetorheologische Übertragungseinrichtung
DE102013019045A1 (de) * 2013-11-15 2015-05-21 Inventus Engineering Gmbh Übertragungsvorrichtung und Verfahren
WO2017001697A1 (de) * 2015-07-01 2017-01-05 Inventus Engineering Gmbh Minicomputer mit haptischer bedieneinrichtung mit dreheinheit und verfahren dafür
WO2017001696A1 (de) 2015-07-01 2017-01-05 Inventus Engineering Gmbh Haptische bedieneinrichtung mit dreheinheit und verfahren

Cited By (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021123278A1 (de) 2019-12-18 2021-06-24 Inventus Engineering Gmbh Gerätekomponente mit einer magnetorheologischen bremseinrichtung
WO2021123313A1 (de) * 2019-12-18 2021-06-24 Inventus Engineering Gmbh Verfahren zum betreiben eines eingabegeräts für eine rechnereinrichtung und eingabegerät
US11934597B2 (en) 2019-12-18 2024-03-19 Inventus Engineering Gmbh Method for operating an input device for a computer device, and input device
CN111538403A (zh) * 2019-12-25 2020-08-14 瑞声科技(新加坡)有限公司 触觉反馈装置
CN111538403B (zh) * 2019-12-25 2024-04-02 瑞声科技(新加坡)有限公司 触觉反馈装置
WO2021160895A1 (de) 2020-02-14 2021-08-19 Inventus Engineering Gmbh Bedienvorrichtung und verfahren zum betreiben einer bedienvorrichtung
DE102021103525A1 (de) 2020-02-14 2021-08-19 Inventus Engineering Gmbh Bedienvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Bedienvorrichtung
US11966523B2 (en) 2020-02-14 2024-04-23 Inventus Engineering Gmbh Operating device and method for operating an operating device
US11775091B2 (en) 2020-02-14 2023-10-03 Inventus Engineering Gmbh Computer mouse and method for operating a computer mouse, remote control, smart device
WO2021260215A1 (de) 2020-06-26 2021-12-30 Inventus Engineering Gmbh Verfahren zum betreiben eines eingabegeräts und eingabegerät
DE102020117094A1 (de) 2020-06-26 2021-12-30 Inventus Engineering Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Eingabegeräts und Eingabegerät
WO2022079022A1 (de) 2020-10-13 2022-04-21 Inventus Engineering Gmbh Haptische bedieneinrichtung mit einer magnetorheologischen bremseinrichtung, sowie verfahren
DE102021126480A1 (de) 2020-10-13 2022-04-14 Inventus Engineering Gmbh Lenkeinrichtung mit einer magnetorheologischen Bremseinrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Lenkeinrichtung
WO2022079030A1 (de) 2020-10-13 2022-04-21 Inventus Engineering Gmbh Lenkeinrichtung mit einer magnetorheologischen bremseinrichtung und verfahren zum betreiben einer lenkeinrichtung
WO2022079018A1 (de) 2020-10-13 2022-04-21 Inventus Engineering Gmbh Haptische bedieneinrichtung mit einer magnetorheologischen bremseinrichtung
DE102020133248B4 (de) 2020-10-13 2022-05-05 Inventus Engineering Gmbh Haptische Bedieneinrichtung mit einer magnetorheologischen Bremseinrichtung, sowie Verfahren
WO2022079013A1 (de) 2020-10-13 2022-04-21 Inventus Engineering Gmbh Magnetorheologische bremseinrichtung
DE102021126498A1 (de) 2020-10-13 2022-04-14 Inventus Engineering Gmbh Haptische Bedieneinrichtung mit einer magnetorheologischen Bremseinrichtung, sowie Verfahren
DE102020133248A1 (de) 2020-10-13 2022-04-14 Inventus Engineering Gmbh Haptische Bedieneinrichtung mit einer magnetorheologischen Bremseinrichtung, sowie Verfahren
DE102020126971B4 (de) 2020-10-13 2022-06-23 Inventus Engineering Gmbh Haptische Bedieneinrichtung mit einer magnetorheologischen Bremseinrichtung
DE102020126971A1 (de) 2020-10-13 2022-04-14 Inventus Engineering Gmbh Haptische Bedieneinrichtung mit einer magnetorheologischen Bremseinrichtung
DE102021006135A1 (de) 2020-12-12 2022-06-15 Inventus Engineering Gmbh Lenkeinrichtung mit einer magnetorheologischen Bremseinrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Lenkeinrichtung
WO2022123088A1 (de) 2020-12-12 2022-06-16 Inventus Engineering Gmbh Haptische bedieneinrichtung mit einer magnetorheologischen bremseinrichtung, sowie verfahren
WO2022123090A1 (de) 2020-12-12 2022-06-16 Inventus Engineering Gmbh Lenkeinrichtung mit einer magnetorheologischen bremseinrichtung und verfahren zum betreiben einer lenkeinrichtung
WO2022223596A2 (de) 2021-04-21 2022-10-27 Inventus Engineering Gmbh Bediensystem mit wenigstens einer bedieneinrichtung und mit wenigstens einer schnittstelleneinrichtung und verfahren zum betreiben eines bediensystems
DE102021120630A1 (de) 2021-04-21 2022-10-27 Inventus Engineering Gmbh Bediensystem mit wenigstens einer Bedieneinrichtung und mit wenigstens einer Schnittstelleneinrichtung und Verfahren zum Betreiben eines Bediensystems
DE102021123061A1 (de) 2021-09-04 2023-03-09 Inventus Engineering Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Eingabegeräts und Eingabegerät
WO2023031381A1 (de) 2021-09-04 2023-03-09 Inventus Engineering Gmbh Verfahren zum betreiben eines eingabegeräts und eingabegerät

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