WO2019048681A1

WO2019048681A1 - Bedienvorrichtung mit einer in mehrere richtungen verkippbaren handhabe mit haptischer rückmeldung

Info

Publication number: WO2019048681A1
Application number: PCT/EP2018/074319
Authority: WO
Inventors: Dirk Beilker; Kerstin Thiel
Original assignee: Continental Automotive Gmbh
Priority date: 2017-09-11
Filing date: 2018-09-10
Publication date: 2019-03-14
Also published as: DE102017215999A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung mit einer in mehrere Richtungen verkippbaren Handhabe (100, 102) mit haptischer Rückmeldung. Aus dem Stand der Technik sind derartige Bedienvorrichtungen bekannt, die einen Grundträger aufweisen und bei denen über die als Hebel ausgestaltete Handhabe haptische Rückmeldungen ausgegeben werden können, um dem Benutzer der Handhabe eine in der Hand fühlbare Rückmeldung geben zu können. Die derzeit bekannten derartigen Bedienvorrichtungen sind aufwändig aufgebaut und dementsprechend teuer und störanfällig. Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine preiswerte und einfach aufgebaute Bedienvorrichtung mit in einer in mehrere Richtungen verkippbaren Handhabe anzugeben. Die Handhabe (100) ist mittels eines elastischen Elements (200) oder mehrerer elastischer Elemente in einer Grundposition gehalten, und die Bedienvorrichtung zur Erzeugung der haptischen Rückmeldung weist einen einzigen Elektromotor (600, 700) auf, wobei ein Bauteil des Elektromotors (600, 700) starr mit dem Hebel verbunden ist und die Bedienvorrichtung eine Sensierung zur Bestimmung der Position des Hebels (100) aufweist.

Description

Beschreibung

Bedienvorrichtung mit einer in mehrere Richtungen verkippbaren Handhabe mit haptischer Rückmeldung

Die Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung mit einer in mehrere Richtungen verkippbaren Handhabe mit haptischer

Rückmeldung. Aus dem Stand der Technik sind derartige Bedi^¬ envorrichtungen bekannt, die einen Grundträger aufweisen und bei denen über die als Hebel ausgestaltete Handhabe haptische

Rückmeldungen ausgegeben werden können, um dem Benutzer der Handhabe eine in der Hand fühlbare Rückmeldung geben zu können. Die derzeit bekannten derartigen Bedienvorrichtungen sind aufwändig aufgebaut und dementsprechend teuer und störanfällig. Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine preiswerte und einfach aufgebaute Bedienvorrichtung mit in einer in mehrere Richtungen verkippbaren Handhabe anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch eine Bedienvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Dadurch, dass der Hebel mittels eines elastischen Elements oder mehrerer elastischer Elemente in einer Grundposition gehalten ist und die Bedienvorrichtung einen einzigen Elektromotor aufweist und ein Bauteil des Elektromotors mit dem Hebel starr verbunden ist, kann auf ein sonst vorhandenes aufwändiges Getriebe verzichtet werden.

Das elastische Element oder die elastischen Elemente können besonders einfach und wirkungsvoll als Blattfedern ausgestaltet werden. So kann die Bedienvorrichtung beispielsweise vier Blattfedern aufweisen. Diese können entweder einzeln ausgestaltet oder als kreuzförmige Blattfeder ausgestaltet sein, die vier Blattfedernabschnitte aufweist. Eine kreuzförmige Blatt^¬ feder ist einfacher zu montieren als vier einzelne Blattfedern und weist eine höhere Stabilität gegenüber den einzelnen Blattfedern auf, da die in den Blattfedernabschnitten auftretenden Zugkräfte auch von den benachbarten Blattfedernab- schnitten aufgenommen werden und so bei ansonsten identischer Befestigung die kreuzförmige Blattfeder dauerhafter ist.

Die Blattfedern bzw. Blattfedernabschnitte der kreuzförmigen Blattfeder sind mit einem Ende starr mit dem Hebel und mit ihrem jeweils anderen Ende mit dem Grundträger verbunden, so dass die zwischen den jeweiligen Enden liegenden Bereiche der Blattfedern bzw. Blattfedernabschnitte ihre elastische Eigenschaft ent^¬ falten können.

Dadurch, dass die kreuzförmige Blattfeder in ihrem Mittelteil eine Ausnehmung aufweist, können in dieser Ausnehmung Teile anderer Bauteile, insbesondere auf einer Leiterplatte ange^¬ ordnete elektronische Bauteile, wie beispielsweise ein oder mehrere elektronische Mikrokontroller angeordnet sein. Wenn diese Ausnehmung kreisförmig ausgestaltet ist, bleibt die kreuzförmige Blattfeder stabiler, da so keine „Soll-Einreiß^¬ stelle" der Blattfeder geschaffen wird. Wenn der Elektromotor eine Schwingspule aufweist, die in einen Luftspalt eines Permanentmagneten eintaucht, wird ein besonders geeigneter Elektromotor verwendet. Derartige Elektromotoren sind auch als sogenannte „Voice-Coil Actuators" bekannt. Ihre Verwendung ist bevorzugt, da der Permanentmagnet oder die Schwingspule einfach und wirkungsvoll mit dem Hebel starr verbunden werden kann und das entsprechend nicht mit dem Hebel verbundene Bauteil starr mit dem Grundträger verbunden werden kann. Durch eine Bestromung der Schwingspule wird eine Kraft erzeugt, die den Hebel in vertikaler Richtung antreibt und so eine haptische Rückmeldung erzeugen kann, insbesondere bei wie^¬ derholter Bewegung wie beispielsweise mit 50-300 Hz.

Eine besonders einfach aufgebaute und dennoch effektive Mög^¬ lichkeit zur Sensierung der Position des Hebels mittels einer kapazitiven Sensierung kann dadurch realisiert werden, dass die kapazitive Sensierung 4 Plattenkondensatoren aufweist, wobei jeweils eine Platte der Plattenkondensatoren auf einer mit dem Hebel starr verbundenen Leiterplatte ausgebildet ist und die andere Platte des jeweiligen Plattenkondensators auf dem Grundträger ausgebildet ist oder mit dem Grundträger starr verbunden ist. Die Ausbildung der Kondensatorplatten auf der Leiterplatte kann beispielsweise durch eine Bedruckung mit

Lötpaste oder entsprechendes Ätzen einer mit einer Kupferfolie kaschierten Leiterplatte realisiert sein. Ein bei der Kup^¬ ferfolie verwendeter Lötstopplack dient gleichzeitig als Dielektrikum.

Wenn der Grundträger aus einem metallischen Werkstoff hergestellt ist, wirkt der gesamte Grundträger als eine Kondensa^¬ torplatte, wobei die von den auf den Leiterplatten angeordneten Kondensatorplatten auf dem Grundträger entfernteren Bereichen kaum eine Auswirkung auf die Kapazität der jeweiligen Plattenkondensatoren haben, so dass im Ergebnis auf dem Grundträger die gleiche wirksame Anzahl von Kondensatorplatten vorhanden ist wie die Anzahl der Kondensatorplatten auf der Leiterplatte. Bei einem nichtmetallischen Grundträger können die Leiterplatten auch durch eine metallische Beschichtung des Grundträgers realisiert sein, insbesondere in den Bereichen, die den Kondensatorplatten auf der Leiterplatte am nächsten sind oder durch diskrete Kondensatorplatten, die auf dem Grundträger starr befestigt sind. Der Grundträger kann einteilig ausgebildet sein, es ist aber auch möglich den Grundträger mehrteilig, beispielsweise als Grundträgerplatte mit darauf aufgesetztem Grundträgeroberteil auszugestalten .

Wenn ein Spannelement vorhanden ist können die kreuzförmige Blattfeder bzw. die einzelnen Blattfedern so eingespannt werden, dass sie mit dem Hebel starr verbunden sind. Durch die Einspannung werden die Blattfedern oder die kreuzförmige Blattfeder weniger belastet als wenn sie beispielweise nur mit Schrauben, Nieten oder sonstigen Befestigungselementen mit dem Hebel verbunden wären. Das Spannelement weist in seinem Mittelteil vorteil^¬ hafterweise auch eine Ausnehmung auf. So können in dieser Ausnehmung Teile anderer Bauteile, insbesondere auf einer Leiterplatte angeordnete elektronische Bauteile, wie bei^¬ spielsweise ein oder mehrere elektronische Mikrokontroller angeordnet sein. Wenn der Hebel mit einem Hebelträger starr verbunden ist oder mit dem Hebelträger einteilig ausgestaltet ist, können die sonstigen mit dem Hebel starr verbundenen Bauteile besonders gut befestigt werden . Dadurch, dass die Bedienvorrichtung vier Anschläge aufweist, die mit dem Hebel starr verbunden sind, kann die Verkippung zusätzlich begrenzt werden. Besonders stabil können die Anschläge ohne besonders großen Materialeinsatz ausgebildet werden, wenn sie an dem Spannelement ausgebildet sind und so zusammen ein Spann- und Anschlagselement bilden. Die Blattfedern oder die kreuzförmige Blattfeder können entweder zwischen der Leiterplatte und dem Spannelement oder dem Spannelement und dem Hebelträger eingespannt sein. Wenn die Blattfedern oder die kreuzförmige Blattfeder zwischen der Leiterplatte und dem Spannelement eingespannt sind bzw. ist kann das Spann- und Anschlagselement einteilig mit dem He^¬ belträger oder mit. dem Hebelträger und Hebel ausgestaltet sein und der Montageaufwand weiter reduziert werden.

Wenn die Leiterplatte eine rechteckige und insbesondere eine quadratische Grundform aufweist und an den Ecken der Rechtecke, insbesondere Quadrate, Einschnitte aufweist, die in diagonaler Richtung des Rechtecks verlaufen und deren Breite größer ist als die Breite der Blattfedern oder Blattfedernabschnitte und die Blattfedern oder Blattfedernabschnitte oberhalb der Einschnitte angeordnet sind kann zum einen die volle Elastizität der Blattfedern bzw. Blattfedernabschnitte ausgenutzt werden und gleichzeitig können am verbliebenen Außenrand der Rechtecke die Kondensatorplatten der Plattenkondensatoren angeordnet werden, so dass diese Bereiche am nächsten zu dem Grundträger angeordnet sind und so die erzielbare Kapazität der Plattenkondensatoren groß ist und damit die Genauigkeit der Sensierung der Position des Hebels erhöht werden kann.

Wenn die Anschläge in der Grundposition des Hebels auf dem Grundträger aufliegen, nimmt der Hebel zum einen eine fest definierte Grundposition ein. Gleichzeitig wird der Hebel durch die Blattfedern bzw. Blattfederelemente auf den Grundträger gepresst, so dass er nicht in Schwingungen geraten kann, auch wenn die Bedienvorrichtung beispielsweise in einem Kraftfahrzeug oder einem sonstigen beweglichen Untergrund eingesetzt oder wechselnden Beschleunigungen ohne Betätigung des Hebels ausgesetzt ist. Weiterhin können die Anschläge so ausgestaltet werden, dass die Leiterplatte in der Grundposition den Grundträger berührt, insbesondere in der Art, dass die Leiterplatte und die Anschläge den Grundträger in der Grundposition gleichzeitig berühren und bei einer Verkippung des Hebel zumindest ein Anschlag die Leiterplatte weiterhin berührt, während sich die Leiterplatte und mindestens zwei Anschläge von dem Grundträger entfernen. Durch das Aufliegen der Leiterplatte auf dem Grundträger wird auf einfache Weise ein kleiner Abstand zwischen den Kondensatorplatten realisiert und durch die höhere relative Permittivität der Leiterplatte gegenüber der relativen Permittivität von Luft die Kapazität der einzelnen Plattenkondensatoren erhöht gegenüber Plattenkondensatoren aus Luft, die entstehen würden, wenn die Leiterplatte nicht auf dem Grundträger aufliegen würde. Bei Plattenkondensatoren mit nur Luft als Dielektrikum müsste auch wegen der Verkippbarkeit der Leiterplatte ein gewisser größerer Abstand zwischen den Kondensatorplatten eines Plattenkondensators eingehalten werden.

Es ist auch möglich, die Bedienvorrichtung so auszugestalten, dass der Hebel von den Blattfedern oder Blattfedernabschnitten auch gelagert ist, wenn die Anschläge oder sonstige mit dem Hebel starr verbundenen Bauteile den Grundträger in der Grundposition des Hebels nicht berühren und die Anschläge und die Blattfedern bzw. die kreuzförmige Blattfeder die Verkippung begrenzen. Schließlich ist es auch möglich, die Bedienvorrichtung so auszugestalten, dass der Hebel nur von den Blattfedern oder Blattfedernabschnitten in allen möglichen Positionen gelagert ist. Dann werden beim Erzeugen der haptischen Rückmeldung keine bis nur sehr leise Geräusche generiert.

Bei der vorliegenden Erfindung ist eine Verwendung der

Schwingspule als Motor möglich, da der Hebel durch die

Blattfedern oder kreuzförmigen Blattfedern und die Anschläge nur um einen kleinen Weg verkippt werden kann und die Schwingspule nicht bis kaum den Rand des Luftspaltes berührt. Durch die verschiedenen Veränderungen der Kapazitäten der einzelnen Plattenkondensatoren im gekippten Zustand kann trotz des geringen Weges eine gute Erfassung der von dem Hebel durchgeführten Verkippung erfolgen, ohne dass die Schwingspule beschädigt wird. Durch ein Bestromen der Schwingspule wird der Hebel vertikal bewegt, so dass sich die Abstände aller Kondensatorplatten der einzelnen Plattenkondensatoren gleich ändern und eine Sensierung der Verkippung nicht gestört wird.

Wenn die Anschläge in der Grundposition des Hebels auf dem Grundträger aufliegen ist nur eine vertikale Bewegung des Hebels von dem Grundträger weg möglich. Dies beeinträchtigt die Wahrnehmbarkeit der Bewegung durch einen Benutzer der Bedi- envorrichtung aber nicht.

Wenn der Hebel einen Hebelkopf aufweist kann der Hebel für einen Bediener besonders angenehm umfasst werden. Der Hebelkopf kann beispielsweise kugelförmig oder eiförmig ausgestaltet sein.

Sofern der Hebelkopf als Touchpad ausgestaltet ist können auch über das Touchpad Bedieninformationen eingegeben werden, ohne den Hebel bewegen zu müssen. Bei einer gewölbten Oberfläche des Touchpads kann dieses Touchpad angenehm von einer Hand eines Bedieners umfasst werden, ins^¬ besondere wenn das Touchpad eine entsprechende Form aufweist. Die gewölbte Form kann auch der gewölbten Form von sogenannten Computermäusen nachgebildet werden und so ein angenehmes Griffgefühl für einen Benutzer der Bedienvorrichtung erreicht werden .

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert .

Es zeigen:

Figur 1 eine Explosionsdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung

Figur 2 eine Ansicht mit einem Teilschnitt eines zweiten

Erfindungsbeispiels der Erfindung

Figur 3 den Ausschnitt A aus Figur 2

Figur 4 den Ausschnitt A aus Figur 2, wenn der Hebel in Figur

2 in Richtung B aus Figur 2 verkippt ist

Figur 5 ein Ausführungsbeispiel eines Einbaus einer Erfin^¬ dungsgemäßen Bedienvorrichtung in einer Bedienvor- richtungsumgebung in einer ersten Position des Grundträgers

Figur 6 das Ausführungsbeispiel aus Figur 5 mit der erfin^¬ dungsgemäßen Bedienvorrichtung in einer Bedienvor- richtungsumgebung in einer zweiten Position des Grundträgers

In Figur 1 erkennt man einen Hebel 100 mit Hebelträger 101 und Hebelkopf in Form eines Touchpads 102, eine kreuzförmige Blattfeder 200 mit Blattfedernabschnitten 201, ersten Durch- brüchen 202, zweiten Durchbrüchen 203 und einer Kreisförmigen Ausnehmung 204, ein Spann- und Anschlagselement 300 mit Anschlägen 301, eine Leiterplatte 400 mit Einschnitten 402, Kondensatorplatten 403 und elektronischen Bauteilen 400, einen Grundträger aufweisend eine Grundträgerplatte 502 und ein Grundträgeroberteil 502, einen Magneten 600 mit Luftspalt 601 und Magnettopf 602 und eine Schwingspule 700.

Im zusammengebauten Zustand sind der Hebelträger 101, das Spann- und Anschlagselement 300 die Leiterplatte 400 und die Schwing^¬ spule 700 starr miteinander verbunden. Die kreuzförmige Blatt^¬ feder ist vom Bereich, der an die kreisförmige Ausnehmung 202 anschließt bis zum Bereich der ersten Durchbrüche 202 der Blatt^¬ federnabschnitte 201 zwischen dem Hebelträger 101 und dem Spann- und Anschlagselement 300 eingespannt. Gleichzeitig ist jeweils ein nicht dargestelltes Verbindungselement durch die ersten Durchbrüche 202 geführt. Diese Verbindungselemente können beispielsweise als Schrauben oder Niete ausgestaltet sein, die die Leiterplatte 400 starr mit dem Spann- und Anschlagselement 300 und dem Hebelträger 101 verbinden und auch durch Durchbrüche 405 der Leiterplatte 400 und Durchbrüche 300 des Spann- und Anschlagselements 300 geführt sind und diese Bauteile mitei- nander verspannen. Die durch die ersten Durchbrüche 202 geführten Verbindungselemente können bei entsprechender Form, insbe^¬ sondere wenn sie formschlüssig die ersten Durchbrüche berühren, zur Befestigung der kreuzförmigen Blattfeder an dem Hebelträger beitragen .

Die kreuzförmige Blattfeder ist mit den äußeren Bereichen ihrer Blattfedernabschnitte 201 in den Bereichen , die die zweiten Durchbrüche 203 umgeben über nicht dargestellte Verbindungs^¬ elemente wie beispielsweise Nieten oder Schrauben mit dem Grundträger, im vorliegenden Ausführungsbeispiel dem Grundträgeroberteil in den Bereichen von Senkungen 511 verbunden, so dass die Elastizität der Blattfedernabschnitte, die weder mit dem Grundträger noch mit dem Hebelträger starr verbunden sind, eingesetzt werden kann, um eine Verkippbarkeit des Hebels zu realisieren. Die Ausschnitte 404 der Leiterplatte 400 sind so ausgestaltet, dass die letztgenannten Blattfedernabschnitte 201 auch bei einer Verkippung des Hebels 100 und damit auch der Leiterplatte 400 nicht von der Leiterplatte 400 beeinträchtigt werden, da die Blattfedernabschnitte 201 über den Einschnitten 402 angeordnet sind und schmaler als die Breite der Einschnitte 402 sind.

Der Magnet 600 mit Magnetspalt 601 und Magnettopf 602 ist starr mit der Grundträgerplatte 502 verbunden. Der Magnet kann auch eine andere Form aufweisen, wichtig ist der vorhandene Luftspalt. Die Schwingspule ist dann an die Form des dann vorhandenen Luftspalts anzupassen.

Der Grundträger kann auch einteilig ausgestaltet sein und eine andere Form aufweisen, beispielsweise kann er als eine

Grundplatte mit einer Absenkung ausgestaltet sein, in der der Magnet 600 angeordnet und gehalten ist.

Das zweite Ausführungsbeispiel in Figur 2 unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel in Figur 1 nur dadurch, dass die kreuzförmige Blattfeder 200 in dem Bereich, der an die kreisförmige Ausnehmung 202 anschließt bis zum Bereich der ersten Durchbrüche 202 der Blattfedernabschnitte 201 zwischen dem Spann- und Anschlagselement 300 und der Leiterplatte 400 eingespannt ist. Alle sonstigen Ausführungen zu dem ersten Ausführungsbeispiel gemachten Ausführungen sind auch hier zutreffend. Man erkennt, dass die kreuzförmige Blattfeder 200 im mit dem Grundträgeroberteil mittels Befestigungselementen 800, welche durch die zweiten Durchbrüche 203 (siehe Fig. 1) der Blattfedern 200 geführt sind, starr verbunden und eingespannt sind. Im vorliegenden Beispiel sind die Befestigungselemente als Schrauben ausgeführt, können aber beispielsweise auch als Niete ausgeführt sein.

Man erkennt weiterhin, dass die Anschläge 301 auf dem Grund^¬ träger, hier dem Grundträgeroberteil 501 aufliegen. Auch die Leiterplatte 400 liegt in der dargestellten Grundposition des Hebels 100 auf dem Grundträgeroberteil 501 auf. Das Gewicht des Hebels 100 drückt die Anschläge 301 auf das Grundträgeroberteil. Zusätzlich ist die kreuzförmige Blattfeder vorteilhafterweise vorgespannt, damit die vorgenannte Lage des Hebels 100 auch bei Bewegungen und Beschleunigungen des Grundträgers 501,502, die der Grundträger beispielsweise beim Einsatz in einem Kraft- fahrzeug erfahren kann, in der Grundposition verbleibt. Man erkennt in Fig. 2 weiterhin, dass die Schwingspule 700 mit der Leiterplatte 400 starr verbunden ist und der Magnet 600 starr mit dem Grundträger, hier der Grundträgerplatte 502 starr verbunden ist .

Der Ausschnitt A aus Figur 2 ist in Figur 3 dargestellt. Man erkennt, dass die Leiterplatte 400 und der Anschlag 301 direkt auf dem Grundträgeroberteil aufliegen. Weiterhin kann man erkennen, dass die kreuzförmige Blattfeder 200 zwischen dem Spann- und Anschlagselement 300 und der Leiterplatte 400 eingespannt ist.

Wenn der Hebel 100 verkippt wird, werden auch die mit dem Hebel 100 starr verbundenen Bauteile verkippt und die kreuzförmige Blattfeder 200 weiter angespannt. Die entsprechend geänderte Lage der Bauteile aus Figur 3 ist in Figur 4 dargestellt. Man kann erkennen, dass der Hebelträger 100 und damit auch der in Figur 4 ansonsten nicht dargestellte Hebel 100 nur noch über eine Kannte des Anschlagselementes 301 auflegt, während sich zwischen der Leiterplatte 400 und dem Grundträgeroberteil 501 ein Luftspalt befindet, so dass auch eine auf dem Grundträgeroberteil 501 angebrachte metallische Beschichtung 503 wahrnehmbar ist. Der Kippwinkel ist übertrieben dargestellt, in Wirklichkeit wird die Verkippbarkeit des Hebels 100 durch die kreuzförmige Blattfeder mehr eingeschränkt, aber die Bedienungsweise des Hebels bleibt für einen Benutzer der Bedienvorrichtung wie bei einem üblichen Joystick, nur dass die Bewegungswege des Hebels verkürzt sind.

Die metallische Beschichtung 503 bildet eine Kondensatorplatte, die mit der mit dem Bezugszeichen 403 versehenen Kondensatorplatte aus Figur 1 einen Plattenkondensator bildet, aus dessen sich ändernder Kapazität zusammen mit den sich ändernden Ka- pazitäten der 3 übrigen Plattenkondensatoren durch eine elektronische Erfassungseinrichtung auf den Kippwinkel und die Kipprichtung geschlossen werden kann. In Figur 5 ist ein erfindungsgemäßes Bedienelement mit einem als Hebelkopf ausgestalteten Touchscreen 102 von einem Rahmen 901 einer Bedienungsvorrichtungsumgebung 900 umgeben und der Hebel 100 ragt aus dem Rahmen 901, so dass der Hebel als Joystick verwendet werden kann.

In Figur 6 ist die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung in ihrer Höhe so verändert, dass nur noch das Touchpad 102 aus dem Rahmen ragt und somit in dieser Position nur das Touchpad 102 ohne den Hebel 100 verwendet werden kann. Die Veränderung der Höhe der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung kann beispielsweise dadurch geschehen, dass der Grundträger manuell oder mittels eines elektrischen Antriebs von einer nicht dargestellten Hebevorrichtung in seiner Höhe verstellbar ist. In Figur 7 ist der Rahmen optisch nicht besonders herausgestellt, so dass sich der Hebelträger 101 harmonisch in die sonstige Bedienvorrichtungsumgebung 900 einfügt.

Bezugs zeichenliste

100 Hebel

101 Hebeträge

102 Touchscreen

200 kreuzförmige Blattfeder

201 Blattfedernabschnitt

202 erster Durchbruch

203 zweiter Durchbruch

204 kreuzförmige Öffnung

300 Spann- und Anschlagselement

301 Anschlag

304 kreisförmige Ausnehmung

305 Nut

306 Durchbruch

400 Leiterplatte

402 Einschnitt

403 Kondensatorplatte

404 elektronisches Bauteil

405 Durchbruch

501 Grundträgeroberteil

502 Grundtrageplatte

503 metallische Beschichtung

511 Senkung

600 Magnet

601 Luftspalt

602 Magnettopf

700 Schwingspule

800 Befestigungselement

900 Bedienvorrichtungsumgebung

901 Rahmen

Claims

Bedienvorrichtung mit einer Handhabe (100, 102), wobei die Handhabe (100, 102) zur Ausgabe einer haptischen Rückmeldung ausgestaltet ist, wobei die Bedienvorrichtung einen Grundträger (502, 502) und die Handhabe einen Hebel (100) aufweist, der in mehrere Richtungen verkippbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass die Handhabe ( 100 ) mittels eines elastischen Ele^¬ ments (200) oder mehrerer elastischer Elemente in einer Grundposition gehalten ist,

dass die Bedienvorrichtung zur Erzeugung der haptischen Rückmeldung einen einzigen Elektromotor (600, 700) aufweist, dass ein Bauteil des Elektromotors (600, 700) starr mit dem Hebel verbunden ist

dass die Bedienvorrichtung eine Sensierung zur Bestimmung der Position des Hebels (100) aufweist.

Bedienvorrichtung nach Patentanspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das eine elastische Element (200) 4 Blattfedernabschnitte (201) oder dass die Bedienvorrichtung 4 Blattfedern aufweist.

Bedienvorrichtung nach Patentanspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das eine elastische Element als kreuzförmige Blattfeder (200) ausgestaltet ist, die die 4 Blattfedernabschnitte (201) aufweist.

Bedienvorrichtung nach Patentanspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die kreuzförmige

Blattfeder (200) in ihrem Mittelteil eine erste Ausnehmung (204) aufweist.

Bedienvorrichtung nach Patentanspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die erste Ausnehmung (204) kreisförmig ausgestaltet ist. Bedienvorrichtung nach einem der vorstehenden Patentansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Elektromotor eine Schwingspule (700) aufweist, die in den Luftspalt (601) eines Permanentmagneten (600) ein^¬ taucht, dass die Schwingspule (700) oder der Permanent^¬ magnet (600) starr mit dem Hebel verbunden ist, dass der Permanentmagnet (600) mit dem Grundträger (501, 502) starr verbunden ist, sofern die Schwingspule (700) mit dem Hebel (100) starr verbunden ist oder dass der Permanentmagnet (600) mit dem Hebel (100) starr verbunden ist, sofern die Schwingspule (700) mit dem Grundträger (501, 502) starr verbunden ist.

Bedienvorrichtung nach einem der vorstehenden Patentansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Sensierung zur Bestimmung der Position der Handhabe kapazitiv mittels mehrerer Plattenkondensatoren ausgestaltet ist, wobei jeweils eine Platte (403) der mehreren Plattenkondensatoren auf einer Leiterplatte (400) ausgebildet sind, die mit dem Hebel (100) starr verbunden ist und die andere Platte bzw. Platten (503) der Platten^¬ kondensatoren am Grundträger ausgebildet ist bzw. sind.

Bedienvorrichtung nach einem der vorstehenden Patentansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass sie ein Spannelement aufweist.

Bedienvorrichtung nach einem der vorstehenden Patentansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass sie vier Anschläge (301) aufweist, die starr mit dem Hebel (100) verbunden sind und zusammen mit dem elastischen Element (200) oder den elastischen Elementen die Verkippung des Hebels (100) begrenzen.

Bedienvorrichtung nach Patentanspruch 8 und 9, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Anschläge (301) an dem Spannelement ausgebildet sind, so dass ein Spann- und Anschlagselement (300) gebildet wird.

11. Bedienvorrichtung nach einem der vorstehenden Patentan- sprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Hebel (100) mit einem Hebelträger (101) starr verbunden oder mit dem Hebelträger (101) einteilig ausgestaltet ist.

12. Bedienvorrichtung nach den vorstehenden Patentansprüchen 10 und 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Hebel (100) und der Hebelträger (101) zusammen mit dem Spann- und Anschlagselement (300) einteilig ausgebildet sind . 13. Bedienvorrichtung nach Patentanspruch 7 und einem der Patentansprüche 9-11, d a d u r c h g e k e n n ^¬ z e i c h n e t , dass das eine elastische Element (200) oder die mehreren elastischen Elemente zwischen der Leiterplatte (400) und dem Spann- und Anschlagselement (300) oder dem Spann- und Anschlagselement (300) und dem

Hebelträger (101) eingespannt sind.

14. Bedienvorrichtung nach Patentanspruch 13 und einem der Patentansprüche 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n - z e i c h n e t , dass die Leiterplatte (400) eine rechteckige und insbesondere quadratische Grundform aufweist, wobei an den Ecken der Leiterplatte jeweils Einschnitte (402) angeordnet sind, die in diagonaler Richtung des Rechtecks verlaufen und deren Breite größer ist als die Breite der Blattfedern oder Blattfedernabschnitte

(201) und die Blattfedern oder Blattfedernabschnitte (201) in einer Grundposition des Hebels (100) oberhalb der Einschnitte (402) angeordnet sind. 15. Bedienvorrichtung nach einem der Patentansprüche 2 bis 5 und einem der Patentansprüche 9, 10 oder 12 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Anschläge (301) in der Grundposition des Hebels auf dem Grundträger aufliegen.

16. Bedienvorrichtung nach einem der Patentansprüche 2 bis 5 und einem der Patentansprüche 9 bis 10, 12 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Blattfedern bzw. Blattfedernabschnitte (201) in Aufsicht versetzt zu den Anschlägen angeordnet sind. 17. Bedienvorrichtung nach einem der vorstehenden Patentansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Hebel (100) einen Hebelkopf (102) aufweist.

18. Bedienvorrichtung nach Patentanspruch 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Hebelkopf als

Touchpad (102) ausgestaltet ist.

19. Bedienvorrichtung nach Patentanspruch 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine Oberfläche des Touchpads (102) gewölbt ausgestaltet ist.

20. Bedienvorrichtung nach Patentanspruch 18 oder 19,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Touchpad (102) eine derartige Größe aufweist, dass es von der Hand eines Bedieners zumindest teilweise umfasst werden kann .

21. Bedienvorrichtung nach einem der vorstehenden Patentansprüche 18 bis 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h - n e t , dass die Bedienvorrichtung in einer Bedienvor- richtungsumgebung ( 900 ) angeordnet ist und die Bedien- vorrichtungsumgebung (900) einen Rahmen (901) aufweist und dass der Grundträger (501, 502) zwischen einer ersten unteren und einer zweiten oberen Position in der Höhe verstellbar ist und in der ersten unteren Position das

Touchpad (102) von dem Rahmen (901) eingefasst ist und in der zweiten oberen Position der Hebel (100) oder der Hebel (100) und der Grundträger (101) aus dem Rahmen ragt.