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DE102019111952A1 - Input device for a motor vehicle for recognizing a pressure input - Google Patents

Input device for a motor vehicle for recognizing a pressure input Download PDF

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DE102019111952A1
DE102019111952A1 DE102019111952.9A DE102019111952A DE102019111952A1 DE 102019111952 A1 DE102019111952 A1 DE 102019111952A1 DE 102019111952 A DE102019111952 A DE 102019111952A DE 102019111952 A1 DE102019111952 A1 DE 102019111952A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
magnetic
input device
actuating element
actuating
carrier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102019111952.9A
Other languages
German (de)
Inventor
Joachim Hentschel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Original Assignee
Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Schalter und Sensoren GmbH filed Critical Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority to DE102019111952.9A priority Critical patent/DE102019111952A1/en
Publication of DE102019111952A1 publication Critical patent/DE102019111952A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05GCONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G5/00Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/03Means for enhancing the operator's awareness of arrival of the controlling member at a command or datum position; Providing feel, e.g. means for creating a counterforce
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05GCONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/02Controlling members for hand actuation by linear movement, e.g. push buttons

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Eingabevorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug zur Erkennung einer Druckeingabe durch einen Benutzer, mit einem Betätigungselement (2) und einem Trägerelement (3), wobei das Betätigungselement (2) relativ zum Trägerelement (3) bewegbar gelagert ist. Des Weiteren weist die Eingabevorrichtung (1) ein Haptikelement zur Erzeugung einer haptischen Rückmeldung auf. Aufgabe der Erfindung ist es dabei eine gattungsgemäße Eingabevorrichtung (1) mit kompakterem Bauraum bereitzustellen. Gelöst wird die Aufgabe dadurch, dass zur Bereitstellung einer Auslösekraft (F) das Haptikelement (5) zwei Magnetelemente (6, 7) aufweist, die jeweils am Betätigungselement (2) bzw. am Trägerelement (3) angeordnet sind und zur Bereitstellung der Auslösekraft (F) in magnetischer Wechselwirkung stehen.The invention relates to an input device (1) for a motor vehicle for recognizing a pressure input by a user, with an actuating element (2) and a carrier element (3), the actuating element (2) being movably supported relative to the carrier element (3). The input device (1) also has a haptic element for generating a haptic feedback. The object of the invention is to provide an input device (1) of the generic type with a more compact installation space. The object is achieved in that the haptic element (5) has two magnet elements (6, 7) to provide a release force (F), which are each arranged on the actuating element (2) or on the carrier element (3) and to provide the release force ( F) are in magnetic interaction.

Description

Die Erfindung betrifft eine Eingabevorrichtung für ein Kraftfahrzeug zur Erkennung einer Druckeingabe durch einen Benutzer. Die Eingabevorrichtung umfasst ein Betätigungselement und ein Trägerelement, wobei das Betätigungselement relativ zum Trägerelement bewegbar gelagert ist. Außerdem umfasst die Eingabevorrichtung ein Schaltelement, welches vom Betätigungselement betätigbar ist sowie ein Haptikelement zur Erzeugung einer haptischen Rückmeldung an den Benutzer bei Betätigung des Betätigungselements. Die haptische Rückmeldung ist durch eine zu überwindende Auslösekraft des Betätigungselements erzeugbar.The invention relates to an input device for a motor vehicle for recognizing a pressure input by a user. The input device comprises an actuating element and a carrier element, the actuating element being mounted movably relative to the carrier element. In addition, the input device comprises a switching element which can be actuated by the actuating element and a haptic element for generating haptic feedback to the user when the actuating element is actuated. The haptic feedback can be generated by a triggering force of the actuating element that has to be overcome.

Eingabevorrichtungen zur Erkennung von Druckeingaben durch einen Benutzer sind aus dem Stand der Technik bekannt. So offenbart die WO 03/038800 A1 eine Eingabevorrichtung mit einem Betätigungselement in Form eines Wippschalters, der auf einem Trägerelement angeordnet ist. Das Betätigungselement ist über ein Koppelelement mit einem Aktuator verbunden, welcher dazu ausgelegt ist, aktiv eine haptische Rückmeldung an den Benutzer zurück zu geben. Aktiv bedeutet dabei, dass der Aktuator aktiv angesteuert werden muss, um die haptische Rückmeldung zu erzeugen.Input devices for recognizing pressure inputs by a user are known from the prior art. So reveals the WO 03/038800 A1 an input device with an actuating element in the form of a rocker switch, which is arranged on a carrier element. The actuating element is connected to an actuator via a coupling element, which is designed to actively give haptic feedback back to the user. Active means that the actuator must be actively controlled in order to generate the haptic feedback.

Des Weiteren sind aber auch Eingabevorrichtungen zur Erkennung von Druckeingaben durch einen Benutzer aus dem Stand der Technik bekannt, welche eine passive haptische Rückmeldung erzeugen. Diese passive haptische Rückmeldung kann beispielsweise durch eine Schaltmatte oder einen Federmechanismus realisiert werden, welche nicht aktiv angesteuert werden müssen, um eine haptische Rückmeldung zu erzeugen.Furthermore, input devices for recognizing pressure inputs by a user are also known from the prior art, which generate passive haptic feedback. This passive haptic feedback can be implemented, for example, by a switching mat or a spring mechanism, which do not have to be actively controlled in order to generate a haptic feedback.

Nachteilig ist bei den vorgenannten Lösungen aus dem Stand der Technik, dass diese aufgrund ihrer Ausführungen einen großen Bauraum benötigen. Somit ist es Aufgabe der Erfindung eine gattungsgemäße Eingabevorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 mit einem gegenüber dem Stand der Technik kompakteren Bauraum bereitzustellen.A disadvantage of the aforementioned solutions from the prior art is that they require a large amount of installation space due to their design. It is therefore the object of the invention to provide an input device of the generic type according to the preamble of claim 1 with a more compact installation space compared to the prior art.

Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Eingabevorrichtung gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren.This object is achieved by an input device according to the invention according to independent claim 1. Advantageous embodiments of the invention are the subject matter of the dependent claims, the description and the figures.

Eine erfindungsgemäße Eingabevorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Bereitstellung der Auslösekraft das Haptikelement zwei Magnetelemente aufweist, die jeweils am Betätigungselement bzw. am Trägerelement angeordnet sind und zur Bereitstellung der Auslösekraft in magnetischer Wechselwirkung stehen.An input device according to the invention is characterized in that, to provide the triggering force, the haptic element has two magnetic elements, which are each arranged on the actuating element or on the carrier element and are in magnetic interaction to provide the triggering force.

Durch eine derartige Anordnung ist es möglich, auf eine einfache Art und Weise ein Haptikelement an der Eingabevorrichtung vorzusehen, welche in oder an bestehenden Komponenten integrier- bzw. anbringbar ist. Dadurch wird die Eingabevorrichtung insgesamt kompakter ausgeführt, da das Haptikelement keinen zusätzlichen oder nur geringfügig größeren Bauraum beansprucht.Such an arrangement makes it possible to provide a haptic element on the input device in a simple manner, which haptic element can be integrated or attached in or on existing components. As a result, the input device is made more compact overall, since the haptic element does not take up any additional or only slightly larger installation space.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung weist jedes Magnetelement einen magnetischen Wirkbereich auf, die in einer Ruheposition des Betätigungselements über einen Kontaktbereich sowie insbesondere über ein weiteres Zwischenelement miteinander in Kontakt stehen. Durch die Ausdehnung des magnetischen Wirkbereichs wird die Auslösekraft bestimmt, welche notwendig ist, um die Eingabevorrichtung auszulösen. Somit kann auf eine einfache Art und Weise eine bestimmte Auslösekraft bereitgestellt werden. Bei Verwendung eines Zwischenelements kann die Auslösekraft weiter beeinflusst werden. So kann durch die Verwendung eines nichtmagnetischen Materials der Abstand zwischen den Magnetelementen vergrößern und so in vorteilhafter Art und Weise abgeschwächt werden. Vorzugsweise ist dabei das Zwischenelement aus einem elastischen Material ausgeführt, beispielsweise Gummi, so dass zusätzlich eine Dämpfung zwischen Betätigungselement und Trägerelement bereitgestellt werden kann.In an advantageous embodiment of the input device according to the invention, each magnetic element has an effective magnetic area which, when the actuating element is in a rest position, are in contact with one another via a contact area and in particular via a further intermediate element. The extension of the magnetic effective area determines the triggering force that is necessary to trigger the input device. In this way, a specific release force can be provided in a simple manner. If an intermediate element is used, the release force can be further influenced. Thus, by using a non-magnetic material, the distance between the magnetic elements can be increased and thus be weakened in an advantageous manner. The intermediate element is preferably made of an elastic material, for example rubber, so that damping can also be provided between the actuating element and the carrier element.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung ist der Abstand zwischen den Magnetelementen in einer Ruheposition des Betätigungselements über zugehörige Einstellmittel einstellbar, um die Stärke der haptischen Rückmeldung einzustellen. Durch den Abstand zwischen den Magnetelementen wird die Größe der Auslösekraft eingestellt. Insbesondere ist dabei ein Magnetelement relativ zum anderen Magnetelement bewegbar angeordnet oder beide Magnetelemente relativ zueinander bewegbar angeordnet. Dazu kann beispielsweise das Betätigungselement und/oder das Trägerelement ein Außen- oder Innengewinde aufweisen an dem das jeweilige Magnetelement verstellbar geführt ist. Alternativ können auch Verstellstifte, beispielsweise Gewindestifte, am Betätigungselement und/oder Trägerelement vorgesehen sein, welche jeweils am korrespondierenden Trägerelement oder Betätigungselement angreifen und so der Abstand zwischen den Elementen einstellbar ist.In a further advantageous embodiment of the input device according to the invention, the distance between the magnetic elements in a rest position of the actuating element can be adjusted via associated setting means in order to set the strength of the haptic feedback. The size of the release force is set by the distance between the magnetic elements. In particular, one magnetic element is arranged to be movable relative to the other magnetic element, or both magnetic elements are arranged to be movable relative to one another. For this purpose, for example, the actuating element and / or the carrier element can have an external or internal thread on which the respective magnetic element is adjustably guided. Alternatively, adjusting pins, for example threaded pins, can also be provided on the actuating element and / or carrier element, which each engage the corresponding carrier element or actuating element and thus the distance between the elements can be adjusted.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung ist zumindest einer der Kontaktbereiche punktförmig oder weist mehrere Kontaktpunkte auf. Auch durch diese Maßnahmen lässt sich in vorteilhafter Art und Weise die Auslösekraft des Haptikelements einstellen. Mehrere Kontaktpunkte haben des Weiteren den Vorteil, dass sich die Magnetelemente gleichmäßig aufeinander abstützen, wodurch ein Verkanten zwischen dem Betätigungselement und dem Trägerelement in der Führung verhindert wird. Dadurch wird die Zuverlässigkeit der Eingabevorrichtung verbessert.In a further advantageous embodiment of the input device according to the invention, at least one of the contact areas is point-shaped or has several contact points. These measures can also be used in an advantageous manner adjust the release force of the haptic element. Several contact points also have the advantage that the magnet elements are evenly supported on one another, which prevents tilting between the actuating element and the carrier element in the guide. This improves the reliability of the input device.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung ist der Kontaktbereich linienförmig oder flächig ausgeführt. Durch einen linienförmigen oder flächigen Kontaktbereich wird eine definierte Kontaktierung der Magnetelemente sichergestellt, so dass ein Verkanten von Betätigungselement und Trägerelement verhindert wird. Somit kann die erfindungsgemäße Eingabevorrichtung zuverlässiger ausgeführt werden.In a further advantageous embodiment of the input device according to the invention, the contact area is linear or flat. Defined contacting of the magnet elements is ensured by a linear or flat contact area, so that tilting of the actuating element and the carrier element is prevented. The input device according to the invention can thus be implemented more reliably.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung weist zumindest einer der magnetischen Wirkbereiche einen Kegel, einen Kegelstumpf, eine Pyramide, einen Pyramidenstumpf, eine Halbkugel oder einen Halbellipsoid auf. Durch diese Maßnahme kann in vorteilhafter Art und Weise die Art, insbesondere die Intensität, der haptischen Rückmeldung durch das Haptikelement eingestellt werden. Je nach magnetischer Feldstärke der Magnetelemente muss zur Betätigung beispielsweise durch einen flächigen Kontaktbereich, wie es beispielsweise bei einem Kegel- oder Pyramidenstumpf der Fall ist, zunächst eine progressive Betätigungskraft aufgebracht werden, welche nach dem Aus- bzw. Ablösen der Magnetelemente degressiv ist. Auf diese Art und Weise wird eine schnappende haptische Rückmeldung beim Benutzer erzeugt.In a further advantageous embodiment of the input device according to the invention, at least one of the magnetic effective areas has a cone, a truncated cone, a pyramid, a truncated pyramid, a hemisphere or a hemi-ellipsoid. By means of this measure, the type, in particular the intensity, of the haptic feedback by the haptic element can be set in an advantageous manner. Depending on the magnetic field strength of the magnet elements, a progressive actuation force must first be applied for actuation, for example through a flat contact area, as is the case with a truncated cone or pyramid, which is degressive after the magnet elements have been triggered or detached. In this way, a snapping haptic feedback is generated for the user.

Bei punktförmigen Kontaktbereichen, wie es beispielsweise bei einem Kegel, einer Pyramide, einer Halbkugel oder einem Halbellipsoid der Fall ist, ist die aufzubringende Betätigungskraft bei entsprechender magnetischer Feldstärke der Magnetelemente gleichförmig, so dass die haptische Rückmeldung entsprechend sanft ausgeführt ist. Die haptische Rückmeldung ist also durch die Ausführung des Kontaktbereichs bzw. die Ausführung der magnetischen Wirkbereiche einstellbar.In punctiform contact areas, such as is the case with a cone, a pyramid, a hemisphere or a hemi-ellipsoid, the actuating force to be applied is uniform with a corresponding magnetic field strength of the magnetic elements, so that the haptic feedback is carried out accordingly gently. The haptic feedback can therefore be set through the design of the contact area or the design of the magnetic effective areas.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung ist zumindest ein Magnetelement als Dauermagnet ausgeführt. Das hat den Vorteil, dass eine konstante magnetische Feldstärke bereitgestellt werden kann, ohne eine zusätzliche Energiequelle bereitstellen zu müssen. Der Dauermagnet kann dabei am Betätigungselement oder am Trägerelement vorgesehen sein.In a further advantageous embodiment of the input device according to the invention, at least one magnetic element is designed as a permanent magnet. This has the advantage that a constant magnetic field strength can be provided without having to provide an additional energy source. The permanent magnet can be provided on the actuating element or on the carrier element.

Alternativ hierzu kann auch jeweils ein Dauermagnet am Betätigungselement und am Trägerelement vorgesehen sein. Somit können beispielsweise in einer ersten Ausführungsform beide Dauermagnete gegenpolig zueinander ausgerichtet sein, so dass in vorteilhafter Art und Weise eine besonders große Auslösekraft bereitgestellt wird, um eine entsprechende haptische Rückmeldung, beispielsweise eine schnappende haptische Rückmeldung, zu erzeugen.As an alternative to this, a permanent magnet can also be provided on the actuating element and on the carrier element. Thus, for example, in a first embodiment, both permanent magnets can be aligned with opposite polarity to one another, so that a particularly large triggering force is advantageously provided in order to generate a corresponding haptic feedback, for example a snapping haptic feedback.

In einer zweiten Ausführungsform sind beide Dauermagnete gleichpolig zueinander ausgerichtet, so dass sich diese voneinander abstoßen. Dadurch sind beide Dauermagnete in der Ruheposition des Betätigungselements voneinander beabstandet angeordnet, so dass in vorteilhafter Art und Weise die Auslösekraft in Form einer Vorspannung zwischen Betätigungselement und Trägerelement in der Ruheposition erzeugt wird. Gegen diese Auslösekraft ist dann das Betätigungselement relativ zum Trägerelement bewegbar, so dass sich der Abstand zwischen den Dauermagneten verringert. Hierdurch wird eine gleichförmige haptische Rückmeldung erzeugt. Darüber hinaus kann das Betätigungselement gemäß einer Weiterentwicklung dieses Ausführungsbeispiels nach erfolgter Betätigung wieder selbstständig durch die magnetische Kraft in die Ruheposition zurückbewegt werden.In a second embodiment, both permanent magnets are aligned with the same polarity to one another, so that they repel one another. As a result, both permanent magnets are arranged at a distance from one another in the rest position of the actuating element, so that the triggering force is advantageously generated in the form of a pretension between actuating element and carrier element in the rest position. Against this triggering force, the actuating element can then be moved relative to the carrier element, so that the distance between the permanent magnets is reduced. This creates a uniform haptic feedback. In addition, according to a further development of this exemplary embodiment, the actuating element can be moved back automatically into the rest position by the magnetic force after actuation has taken place.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung ist ein Magnetelement als ferromagnetisches Metallelement ausgeführt. Das hat den Vorteil, dass hierdurch die Eingabevorrichtung besonders günstig ausgeführt werden kann, da ein ferromagnetisches Metallelement sehr günstig ist und trotzdem hervorragend als Gegenstück für ein Magnetelement, beispielsweise einen Dauermagneten, dient. Das ferromagnetische Metallelement kann dabei als Metallstreifen, Metallplättchen, Metallfolie oder als metallische bzw. ferromagnetische Beschichtung ausgeführt sein.In a further advantageous embodiment of the input device according to the invention, a magnetic element is designed as a ferromagnetic metal element. This has the advantage that the input device can be designed particularly favorably as a result, since a ferromagnetic metal element is very cheap and still serves as an excellent counterpart for a magnetic element, for example a permanent magnet. The ferromagnetic metal element can be designed as a metal strip, metal plate, metal foil or as a metallic or ferromagnetic coating.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung ist das Schaltelement als mechanischer, kapazitiver, resistiver oder magnetischer Schalter ausgeführt. Unter einem Schalter sind hierbei jegliche Detektionsvorrichtungen zu verstehen, welche dazu geeignet sind, die Eingabe eines Benutzers zu erkennen. Somit fallen hierunter neben klassischen Schaltern auch Sensoren, wie beispielsweise Näherungssensoren oder berührungsempfindliche Sensoren. Das Schaltelement ist insbesondere am Betätigungselement, am Trägerelement und/oder zwischen Betätigungselement und Trägerelement angeordnet. Sofern es sich um einen kapazitiven Schalter handelt ist es insbesondere von Vorteil diesen am Betätigungselement vorzusehen, wobei dieser vorteilhafterweise im Bereich einer Eingabeoberfläche des Betätigungselements vorgesehen ist. Dadurch kann die Eingabevorrichtung besonders empfindlich ausgeführt werden. Mechanische Schaltelemente sind vorzugsweise derart zwischen Betätigungselement und Trägerelement vorgesehen, so dass das Schaltelement bei Betätigung vom Betätigungselement aktivierbar ist. Dabei ist das Schaltelement vorzugsweise vom Trägerelement gehalten. Resistive Schalter bzw. Schaltelemente können beispielsweise am Betätigungselement und/oder zwischen Betätigungselement und Trägerelement vorgesehen sein. Ein magnetischer Schalter kann beispielsweise durch einen Magnetsensor realisiert werden, welcher vorzugsweise am Trägerelement vorgesehen ist. Dieser magnetische Schalter detektiert eine Änderung eines Magnetfeldes, durch die Bewegung eines der Magnetelemente. Der magnetische Schalter generiert hieraus ein Schaltsignal und/oder schließt einen mechanischen Kontakt, im Sinne eines Reed-Elements. Alternativ kann auch ein Magnetsensor vorgesehen sein, welcher ein auswertbares Sensorsignal liefert zur Erkennung der Betätigung.In a further advantageous embodiment of the input device according to the invention, the switching element is designed as a mechanical, capacitive, resistive or magnetic switch. In this context, a switch is to be understood as any detection device which is suitable for recognizing the input of a user. In addition to classic switches, this also includes sensors such as proximity sensors or touch-sensitive sensors. The switching element is arranged in particular on the actuating element, on the carrier element and / or between the actuating element and the carrier element. If it is a capacitive switch, it is particularly advantageous to provide this on the actuating element, this advantageously being provided in the area of an input surface of the actuating element. As a result, the input device can be made particularly sensitive. Mechanical switching elements are preferably provided between the actuating element and the carrier element, so that the switching element can be activated when actuated by the actuating element. The switching element is preferably held by the carrier element. Resistive switches or switching elements can be provided, for example, on the actuating element and / or between the actuating element and the carrier element. A magnetic switch can be implemented, for example, by a magnetic sensor, which is preferably provided on the carrier element. This magnetic switch detects a change in a magnetic field caused by the movement of one of the magnetic elements. The magnetic switch generates a switching signal from this and / or closes a mechanical contact, in the sense of a reed element. Alternatively, a magnetic sensor can also be provided which supplies an evaluable sensor signal for detecting the actuation.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung ist das Betätigungselement zylinderförmig ausgeführt und in Betätigungsrichtung am oder im Trägerelement geführt ist. Durch die zylinderförmige Ausführung des Betätigungselements kann die auf das Betätigungselement einwirkende Kraft optimal in eine gradlinige Bewegung des Betätigungselements umgewandelt werden. Dadurch wird die Haptik der Eingabevorrichtung dahingehend beeinflusst, dass die Betätigung einen robusten Eindruck beim Benutzer erweckt. Die Führung des zylinderförmigen Betätigungselements am oder im Trägerelement unterstützt diesen Effekt, wobei zusätzlich hierdurch ein Verkanten des Betätigungselements vermieden wird. Somit wird durch diese Maßnahme die erfindungsgemäße Eingabevorrichtung zuverlässiger ausgeführt und die haptische Rückmeldung optimiert.In a further advantageous embodiment of the input device according to the invention, the actuating element is cylindrical and is guided on or in the carrier element in the actuating direction. Due to the cylindrical design of the actuating element, the force acting on the actuating element can be optimally converted into a straight movement of the actuating element. This influences the feel of the input device in such a way that the actuation gives the user a robust impression. The guidance of the cylinder-shaped actuating element on or in the carrier element supports this effect, which additionally prevents the actuating element from tilting. As a result of this measure, the input device according to the invention is implemented more reliably and the haptic feedback is optimized.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung ist zumindest einer der magnetischen Wirkbereiche ringförmig und dabei vorzugsweise radial bezogen auf die Betätigungsrichtung am Betätigungselement ausgebildet. Durch den zumindest einen ringförmigen magnetischen Wirkbereich wird eine definierte Auflagefläche für die Magnetelemente geschaffen. Darüber hinaus wird durch die radiale Anordnung des ringförmigen magnetischen Wirkbereichs, das Betätigungselement zuverlässiger gegenüber dem Trägerelement geführt, da durch die Hebelwirkung des radial angeordneten ringförmigen magnetischen Wirkbereichs ein Verkanten des Betätigungselements in der Führung vermieden wird. Somit wird durch diese Maßnahme die erfindungsgemäße Eingabevorrichtung zuverlässiger ausgeführt und die haptische Rückmeldung optimiert.In a further advantageous embodiment of the input device according to the invention, at least one of the magnetic effective areas is ring-shaped and is preferably designed radially in relation to the actuation direction on the actuation element. The at least one annular active magnetic area creates a defined support surface for the magnetic elements. In addition, due to the radial arrangement of the annular magnetic active area, the actuating element is guided more reliably with respect to the carrier element, since tilting of the actuating element in the guide is avoided by the leverage of the radially arranged annular magnetic active area. As a result of this measure, the input device according to the invention is implemented more reliably and the haptic feedback is optimized.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung erstreckt sich der Kontaktbereich parallel und/oder quer zur Betätigungsrichtung. Sofern sich der Kontaktbereich parallel zur Betätigungsrichtung erstreckt, wird hierdurch eine zusätzliche Führung des Betätigungselements am oder im Trägerelement bewirkt. Außerdem wird hierdurch die haptische Rückmeldung besonders gleichförmig ausgeführt, da sich das magnetische Feld über einen größeren Abschnitt entlang der Betätigungsrichtung erstreckt. Dadurch bleibt die aufzubringende Auslösekraft entlang des Betätigungsweges im Wesentlichen konstant.In a further advantageous embodiment of the input device according to the invention, the contact area extends parallel and / or transversely to the actuation direction. If the contact area extends parallel to the actuation direction, this results in additional guidance of the actuation element on or in the carrier element. In addition, the haptic feedback is executed particularly uniformly as a result, since the magnetic field extends over a larger section along the actuation direction. As a result, the triggering force to be applied remains essentially constant along the actuation path.

Bei der zweiten Alternative, bei der sich der Kontaktbereich quer zur Betätigungsrichtung erstreckt, wird das magnetische Feld der Magnetelemente parallel zur Betätigungsrichtung ausgerichtet, so dass die hierdurch erzeugte Kraft direkt der Betätigungskraft entgegenwirkt und somit bei gleicher Magnetfeldstärke eine höhere Auslösekraft aufgebracht werden muss. Dadurch wird eine stärkere haptische Rückmeldung erzeugt. In einer weiteren Alternative ist es auch möglich, dass der Kontaktbereich zwei Teilbereiche aufweist, die sich jeweils parallel und quer zur Betätigungsrichtung erstrecken. So kann beispielsweise eine kräftige haptische Rückmeldung bei gleichzeitig vorteilhafter Führung des Betätigungselements am oder im Trägerelement erzeugt werden.In the second alternative, in which the contact area extends transversely to the direction of actuation, the magnetic field of the magnet elements is aligned parallel to the direction of actuation, so that the force generated thereby directly counteracts the actuation force and thus a higher trigger force must be applied with the same magnetic field strength. This creates stronger haptic feedback. In a further alternative, it is also possible for the contact area to have two partial areas which each extend parallel and transversely to the direction of actuation. For example, a powerful haptic feedback can be generated while the actuating element is advantageously guided on or in the carrier element.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung ist das Schaltelement am Trägerelement, insbesondere auf einer Grundplatte, welche Teil des Trägerelements ist, beabstandet zum Betätigungselement angeordnet. Durch diese Maßnahme kann die Eingabe bzw. der Schaltvorgang zuverlässig erfasst werden, da diese durch die Relativbewegung zwischen Betätigungselement und Trägerelement vom Schaltelement zuverlässig erkannt werden kann. Besonders vorteilhaft ist es, wenn dabei das Schaltelement auf einer Grundplatte angeordnet ist. Dazu wird die Grundplatte vorzugsweise quer zur Betätigungsrichtung des Betätigungselements angeordnet, so dass die Betätigungskraft optimal auf das Schaltelement übertragen wird. Des Weiteren ist es besonders vorteilhaft, wenn die Grundplatte dabei als Leiterplatte ausgebildet ist, da somit auf eine einfache Art und Weise das Schaltelement elektrisch kontaktiert werden kann.In a further advantageous embodiment of the input device according to the invention, the switching element is arranged on the carrier element, in particular on a base plate which is part of the carrier element, at a distance from the actuating element. By this measure, the input or the switching process can be reliably detected, since this can be reliably recognized by the switching element through the relative movement between the actuating element and the carrier element. It when the switching element is arranged on a base plate is particularly advantageous. For this purpose, the base plate is preferably arranged transversely to the direction of actuation of the actuation element, so that the actuation force is optimally transmitted to the switching element. Furthermore, it is particularly advantageous if the base plate is designed as a printed circuit board, since electrical contact can thus be made with the switching element in a simple manner.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung ist zwischen Betätigungselement und Trägerelement bzw. Grundplatte ein Federelement vorgesehen. Durch diese Anordnung wird die Auslenkung des Betätigungselements relativ zum Trägerelement bei Betätigung gedämpft und/oder eine Rückstellkraft bereitgestellt, so dass beim Loslassen das Betätigungselement wieder selbstständig in die Ruheposition verbracht wird. Die Rückstellkraft kann aber auch alleine oder zusätzlich durch das die von den Magnetelementen bereitgestellt magnetische Kraft erzeugt werden. Des Weiteren kann durch das Federelement eine zusätzlich haptische Rückmeldung bei Betätigung des Betätigungselements bereitgestellt werden.In a further advantageous embodiment of the input device according to the invention, a spring element is provided between the actuating element and the carrier element or base plate. This arrangement dampens the deflection of the actuating element relative to the carrier element when actuated and / or provides a restoring force, so that when it is released, the actuating element is automatically returned to the rest position. The restoring force can also be used alone or in addition by the Magnetic elements provided magnetic force are generated. Furthermore, the spring element can provide additional haptic feedback when the actuating element is actuated.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung weist das Trägerelement und/oder das Betätigungselement eine Schulter auf zur Ausbildung der jeweiligen magnetischen Wirkbereiche. An dieser Schulter liegt das korrespondierende Trägerelement oder Betätigungselement vorzugsweise in der Ruheposition an. Das hat den Vorteil, dass das Betätigungselement definiert am Trägerelement anliegt, so dass ein Verkanten zwischen dem Betätigungselement und dem Trägerelement vermieden wird. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Magnetelement mit einem ringförmigen magnetischen Wirkbereich im Querschnitt gesehen eine Schulter aufweisen, so dass sich ein entsprechend vergrößerter magnetischer Wirkbereich ergibt. Dadurch wird die magnetische Kraft zwischen dem Betätigungselement und dem Trägerelement verstärkt, so dass eine erhöhte Auslösekraft aufgebracht werden muss. Dadurch wird auch die haptische Rückmeldung beeinflusst.In a further advantageous embodiment of the input device according to the invention, the carrier element and / or the actuating element has a shoulder for forming the respective magnetic effective areas. The corresponding carrier element or actuating element preferably rests against this shoulder in the rest position. This has the advantage that the actuating element rests in a defined manner on the carrier element, so that tilting between the actuating element and the carrier element is avoided. Alternatively or in addition, a magnetic element with an annular magnetic effective area can also have a shoulder when viewed in cross section, so that a correspondingly enlarged magnetic effective area results. This increases the magnetic force between the actuating element and the carrier element, so that an increased triggering force has to be applied. This also influences the haptic feedback.

Die Erfindung wird nun anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert, insbesondere unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.The invention will now be explained in more detail on the basis of preferred exemplary embodiments, in particular with reference to the accompanying drawings.

Es zeigen:

  • 1a in schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung in der Ruheposition,
  • 1b in schematischer Darstellung das erste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung bei Betätigung,
  • 2 in schematischer Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung in der Ruheposition,
  • 3a in schematischer Darstellung ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung in der Ruheposition,
  • 3b in schematischer Darstellung das dritte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung bei Betätigung,
  • 4 in schematischer Darstellung ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung in der Ruheposition,
  • 5a - 5d in schematischer Darstellung Ausführungsbeispiele von verschiedenen Magnetelementen der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung,
  • 6 in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines Betätigungselements samt Magnetelemente der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung, und
  • 7 in schematischer Darstellung viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung in Ruheposition.
Show it:
  • 1a a schematic representation of a first embodiment of the input device according to the invention in the rest position,
  • 1b in a schematic representation the first embodiment of the input device according to the invention when actuated,
  • 2 a schematic representation of a second embodiment of the input device according to the invention in the rest position,
  • 3a in a schematic representation a third embodiment of the input device according to the invention in the rest position,
  • 3b in a schematic representation the third embodiment of the input device according to the invention when actuated,
  • 4th a schematic representation of a fourth embodiment of the input device according to the invention in the rest position,
  • 5a - 5d a schematic representation of embodiments of various magnetic elements of the input device according to the invention,
  • 6th in a schematic representation an embodiment of an actuating element including magnetic elements of the input device according to the invention, and
  • 7th a schematic representation of the fourth embodiment of the input device according to the invention in the rest position.

1a zeigt schematisch in einer Schnittdarstellung ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung (1). Das Betätigungselement (2) ist durch nicht gezeigte Führungsmittel relativ beweglich am Trägerelement (3) gelagert, so dass das Betätigungselement (2) bei Krafteinwirkung, wie zum Beispiel beim Drücken durch einen Benutzer, relativ zum Trägerelement (3) bewegt wird. Das Trägerelement (3) besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einer Grundplatte (20), welche in Betätigungsrichtung (B) gegenüber dem Betätigungselement (2) angeordnet ist sowie einer Frontplatte (27), an der das Betätigungselement (2) selbst vorgesehen ist. Frontplatte (27) und Grundplatte (20) können über Stützelemente oder eine Stützstruktur miteinander gekoppelt sein (hier nicht dargestellt). Auf der Grundplatte (20) des Trägerelements (3) ist des Weiteren gegenüber dem Betätigungselement (2) ein Schaltelement (4) vorgesehen, welches bei Betätigung des Betätigungselements (2) betätigt wird. Somit ist die Eingabe bzw. Betätigung durch den Benutzer erkennbar. Vorzugsweise wird die Betätigung des Schaltelements (4) von einer Auswerteeinheit oder Steuereinheit erfasst und/oder ausgewertet. 1a shows schematically in a sectional view a first embodiment of an input device according to the invention ( 1 ). The actuating element ( 2 ) is relatively movable on the carrier element ( 3 ) so that the actuating element ( 2 ) when a force is applied, such as when pressed by a user, relative to the carrier element ( 3 ) is moved. The carrier element ( 3 ) consists in this embodiment of a base plate ( 20th ), which in actuation direction (B) opposite the actuation element ( 2 ) and a front panel ( 27 ) on which the actuating element ( 2 ) itself is provided. Front panel ( 27 ) and base plate ( 20th ) can be coupled to one another via support elements or a support structure (not shown here). On the base plate ( 20th ) of the carrier element ( 3 ) is also opposite to the actuating element ( 2 ) a switching element ( 4th ) is provided, which when the actuating element ( 2 ) is operated. The input or actuation by the user can thus be recognized. The actuation of the switching element ( 4th ) detected and / or evaluated by an evaluation unit or control unit.

Zwischen der Frontplatte (27) und der Grundplatte (20) ist ein Haptikelement (5) vorgesehen, um dem Benutzer bei der Betätigung des Betätigungselements (2) eine haptische Rückmeldung zu geben. Between the front panel ( 27 ) and the base plate ( 20th ) is a haptic element ( 5 ) provided to the user when actuating the actuating element ( 2 ) to give haptic feedback.

Hierbei handelt es sich insbesondere um ein passives Haptikelement (5), da die haptische Rückmeldung lediglich durch die Überwindung einer Auslösekraft (F) und nicht durch einen aktiven Aktuator erfolgt. Das Haptikelement (5) weist ein erstes Magnetelement (6) und ein zweites Magnetelement (7) auf, welche in der Ruheposition (22) des Betätigungselements (2) über einen Kontaktbereich (9) miteinander in Kontakt stehen. Über diesen Kontaktbereich (9) stehen beide Magnetelemente (6, 7) in magnetischer Wechselwirkung zueinander.In particular, this is a passive haptic element ( 5 ), since the haptic feedback is only achieved by overcoming a trigger force ( F. ) and not by an active actuator. The haptic element ( 5 ) has a first magnetic element ( 6th ) and a second magnetic element ( 7th ), which in the rest position ( 22nd ) of the actuating element ( 2 ) via a contact area ( 9 ) are in contact with each other. About this contact area ( 9 ) are both magnetic elements ( 6th , 7th ) in magnetic interaction with each other.

Das erste Magnetelement (6) ist am Trägerelement (3), hier an der Frontplatte (27), befestigt. Das zweite Magnetelement (7) ist am Betätigungselement (2) befestigt, so dass das zweite Magnetelement (7) bei Betätigung mit dem Betätigungselement (2) mitbewegt wird. Das hat zur Folge, dass auch die Magnetelemente (6, 7) relativ zueinander bewegbar sind und sich bei Betätigung voneinander entfernen. Dazu muss die Auslösekraft (F) überwunden werden, welche aus der magnetischen Anziehungskraft beider Magnetelemente (6, 7) resultiert. Das hat wiederrum zur Folge, dass eine haptische Rückmeldung bei dem Benutzer erzeugt wird. Die Art bzw. die Intensität der haptischen Rückmeldung Insbesondere ist durch die Anpassung der Anziehungskraft der Magnetelemente (6, 7) einstellbar. Durch einen großen Kontaktbereich (9) zwischen dem ersten und zweiten Magnetelement (6, 7) kann eine große Anziehungskraft und somit eine kräftige haptische Rückmeldung erzeugt werden.The first magnetic element ( 6th ) is on the carrier element ( 3 ), here on the front panel ( 27 ) attached. The second magnetic element ( 7th ) is on the actuating element ( 2 ) so that the second magnetic element ( 7th ) when actuated with the actuating element ( 2 ) is moved. This has the consequence that the magnetic elements ( 6th , 7th ) are movable relative to each other and move away from each other when actuated. To do this, the release force ( F. ), which result from the magnetic attraction of both magnetic elements ( 6th , 7th ) results. This in turn means that haptic feedback is provided generated by the user. The type or intensity of the haptic feedback is in particular determined by adjusting the force of attraction of the magnetic elements ( 6th , 7th ) adjustable. Due to a large contact area ( 9 ) between the first and second magnetic element ( 6th , 7th ) a great attraction and thus a strong haptic feedback can be generated.

In der 1a ist das erste und zweite Magnetelement (6, 7) ringförmig ausgeführt und um das Betätigungselement herum angeordnet. Aufgrund der Schnittdarstellung ist das erste und zweite Magnetelement (6, 7) jeweils rechts und links vom Betätigungselement (2) dargestellt. Entsprechendes gilt auch für die folgenden Ausführungsbeispiele.In the 1a is the first and second magnetic element ( 6th , 7th ) ring-shaped and arranged around the actuating element. Due to the sectional view, the first and second magnetic element ( 6th , 7th ) to the right and left of the actuating element ( 2 ) shown. The same applies to the following exemplary embodiments.

In 1b ist schematisch die Eingabevorrichtung (1) gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel nach 1a dargestellt, wobei nun die Auslösekraft (F) durch Betätigung eines Benutzers auf das Betätigungselement (2) einwirkt. Die Betätigung durch den Benutzer ist üblicherweise ein Druck und/oder eine Berührung der Eingabeoberfläche mit einem Eingabemittel, wie beispielsweise dem Finger oder einem Stift. In der 1b ist durch die Einwirkung der Auslösekraft (F) das Betätigungselement (2) unter Erzeugung einer haptischen Rückmeldung relativ zum Trägerelement (3) bewegt worden. Dazu musste die Auslösekraft (F) die magnetische Anziehungskraft zwischen dem ersten und zweiten Magnetelement (6, 7) überwinden.In 1b is schematically the input device ( 1 ) according to the first embodiment 1a shown, whereby the release force ( F. ) by actuating a user on the actuating element ( 2 ) acts. The actuation by the user is usually a pressure and / or a touch of the input surface with an input means such as a finger or a pen. In the 1b is due to the action of the release force ( F. ) the actuating element ( 2 ) generating haptic feedback relative to the carrier element ( 3 ) has been moved. To do this, the release force ( F. ) the magnetic attraction between the first and second magnetic element ( 6th , 7th ) overcome.

Mit dem Betätigungselement (2) ist das zweite Magnetelement (7) relativ zum ersten Magnetelement (6) bewegt worden, so dass in der sogenannten Betätigungsposition (26) erstes und zweites Magnetelement (6, 7) voneinander beabstandet angeordnet sind. Des Weiteren wurde durch die Betätigung das Betätigungselement (2) bis an das Schaltelement (4) geführt, so dass das Schaltelement (4) aktiviert bzw. betätigt wird. Die Betätigung des Schaltelements (4) kann dabei durch Schließen eines mechanischen Kontaktes oder aber auch durch Aktivierung eines Sensorelements, wie beispielsweise einem kapazitiven, resistiven oder magnetischen Sensor bzw. Schalter (12), erfolgen. Die Aktivierung des Sensorelements umfasst dabei insbesondere die Detektion einer Messgröße in Abhängigkeit des Betätigungselements (2) und vorzugsweise einer anschließenden Erzeugung eines Steuersignals.With the actuating element ( 2 ) is the second magnetic element ( 7th ) relative to the first magnetic element ( 6th ) so that in the so-called actuation position ( 26th ) first and second magnetic element ( 6th , 7th ) are arranged spaced from each other. Furthermore, the actuation element ( 2 ) up to the switching element ( 4th ) so that the switching element ( 4th ) is activated or operated. The actuation of the switching element ( 4th ) can be done by closing a mechanical contact or by activating a sensor element, such as a capacitive, resistive or magnetic sensor or switch ( 12th ), respectively. The activation of the sensor element includes in particular the detection of a measured variable depending on the actuation element ( 2 ) and preferably a subsequent generation of a control signal.

Nach der Betätigung ist das Betätigungselement (2) durch eine Rückstellkraft wieder automatisch in die Ruheposition zurückfahrbar. Die Rückstellkraft kann dabei durch ein Rückstellelement, wie beispielsweise ein Federelement (hier nicht dargestellt), oder aber durch die magnetische Anziehungskraft der Magnetelemente (6, 7) realisiert werden. Alternativ oder zusätzlich kann dabei das Schaltelement (4) selbst als Rückstellvorrichtung (21) ausgeführt sein, beispielsweise als elastische Schaltmatte mit integriertem Schaltelement (4).After actuation, the actuating element ( 2 ) can be automatically returned to the rest position by a restoring force. The restoring force can be provided by a restoring element, such as a spring element (not shown here), or by the magnetic attraction of the magnetic elements ( 6th , 7th ) will be realized. Alternatively or additionally, the switching element ( 4th ) itself as a reset device ( 21st ), for example as an elastic safety mat with an integrated switching element ( 4th ).

In der 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung (1) dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel basiert im Wesentlichen auf dem Ausführungsbeispiel gemäß der 1a und 1b. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Zwischenelement (23) zwischen den Magnetelementen (6, 7) in der Ruheposition (22) des Betätigungselements (2) vorgesehen. Dieses Zwischenelement (23) vergrößert den Abstand zwischen den Magnetelementen (6, 7) in der Ruheposition (22), so dass die magnetische Anziehungskraft zwischen den Magnetelementen (6, 7) reduziert wird. Diese Veränderung der magnetischen Anziehungskraft bewirkt direkt eine Veränderung der haptischen Rückmeldung bei Betätigung des Betätigungselements (2).In the 2 is another embodiment of the input device according to the invention ( 1 ) shown. This exemplary embodiment is essentially based on the exemplary embodiment according to FIG 1a and 1b . In this embodiment, an intermediate element ( 23 ) between the magnetic elements ( 6th , 7th ) in the rest position ( 22nd ) of the actuating element ( 2 ) intended. This intermediate element ( 23 ) increases the distance between the magnetic elements ( 6th , 7th ) in the rest position ( 22nd ) so that the magnetic force of attraction between the magnetic elements ( 6th , 7th ) is reduced. This change in the magnetic force of attraction directly changes the haptic feedback when the actuating element is actuated ( 2 ).

Das Zwischenelement (23) kann dabei am ersten Magnetelement (6) oder am zweiten Magnetelement (7) befestigt sein. Für den Fall, dass das Zwischenelement (23) am erste Magnetelement (6) befestigt ist, wird das Zwischenelement (23) bei einer Betätigung des Betätigungselements (2) nicht mitbewegt. Im anderen Fall, bei dem das Zwischenelement (23) am zweiten Magnetelement (7) befestigt ist, wird das Zwischenelement (23) bei einer Betätigung des Betätigungselements (2) mitbewegt. Darüber hinaus kann das Zwischenelement (23) auch elastisch ausgeführt sein, so dass beim Verfahren in die Ruheposition der Anschlag zwischen erstem und zweitem Magnetelement (6, 7) gedämpft wird.The intermediate element ( 23 ) can be attached to the first magnetic element ( 6th ) or on the second magnetic element ( 7th ) be attached. In the event that the intermediate element ( 23 ) on the first magnetic element ( 6th ) is attached, the intermediate element ( 23 ) when the actuating element is actuated ( 2 ) not moved. In the other case, where the intermediate element ( 23 ) on the second magnetic element ( 7th ) is attached, the intermediate element ( 23 ) when the actuating element is actuated ( 2 ) moved along. In addition, the intermediate element ( 23 ) also be elastic, so that when moving into the rest position the stop between the first and second magnetic element ( 6th , 7th ) is attenuated.

Über die Dicke des Zwischenelements (23) ist auch der Abstand zwischen dem ersten und zweiten Abstandselement (6, 7) veränderbar, so dass dadurch die haptische Rückmeldung der Eingabevorrichtung (1) einstellbar ist. Vorzugsweise erstreckt sich dabei das Zwischenelement (23) über den gesamten magnetischen Wirkbereich (8, 8') der Magnetelemente (6, 7). Alternativ erstreckt sich das Zwischenelement (23) auch nur abschnittsweise über den magnetischen Wirkbereich (8 ,8') der Magnetelemente (6, 7), wodurch wiederum die haptische Rückmeldung einstellbar ist, da dies einen unmittelbaren Einfluss auf die magnetische Anziehungskraft zwischen dem ersten und zweiten Magnetelement (6, 7) hat.About the thickness of the intermediate element ( 23 ) is also the distance between the first and second spacer ( 6th , 7th ) changeable, so that the haptic feedback of the input device ( 1 ) is adjustable. The intermediate element ( 23 ) over the entire magnetic effective range ( 8th , 8th' ) the magnetic elements ( 6th , 7th ). Alternatively, the intermediate element ( 23 ) also only in sections over the magnetic effective range ( 8th , 8 ') of the magnetic elements ( 6th , 7th ), which in turn allows the haptic feedback to be set, as this has a direct influence on the magnetic attraction between the first and second magnetic element ( 6th , 7th ) Has.

Das Zwischenelement (23) kann dabei beispielsweise aus einem ferromagnetischen Material bereitgestellt sein. Vorzugsweise wird das Zwischenelement (23) aus einem nicht-ferromagnetischen Material bereitgestellt, da somit eine verbesserte Reduktion der magnetischen Anziehungskraft der beiden Magnetelemente (6, 7) erzeugt werden kann, um die haptische Rückmeldung anzupassen.The intermediate element ( 23 ) can be made of a ferromagnetic material, for example. Preferably the intermediate element ( 23 ) made of a non-ferromagnetic material, as this results in an improved reduction in the magnetic attraction force of the two magnetic elements ( 6th , 7th ) can be generated to adapt the haptic feedback.

Die 3a zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung (1) mit dem Betätigungselement (2) in der Ruheposition (22). Die Eingabevorrichtung (1) weist auch hier zwei Magnetelemente (6, 7) auf, wobei das erste Magnetelement (6) am Betätigungselement (2) vorgesehen ist und mit diesem mitbewegbar ist. Das erste Magnetelement (6) kann beispielsweise in einer umlaufenden Nut am Betätigungselement (2) vorgesehen sein. Alternativ ist es auch möglich, dass das erste Magnetelement (6) umfangsseitig am Betätigungselement (2) vorgesehen ist, z.B. in Form einer metallischen Beschichtung, welche magnetisch oder magnetisierbar ist. Ferner kann aber auch das gesamte Betätigungselement (2) metallisch oder magnetisch ausgeführt sein. Das zweite Magnetelement (7) ist am Trägerelement (3), hier auf der Rückseite der Eingabeoberfläche bzw. Frontplatte (27) vorgesehen, wobei das zweite Magnetelement (7) vorzugsweise als Dauermagnet ausgeführt ist. Das erste und zweite Magnetelement (6, 7) sind so angeordnet, dass sich der Kontaktbereich (9) zwischen dem ersten und zweiten Magnetelement (6, 7) parallel zur Betätigungsrichtung des Betätigungselements (2) erstreckt.The 3a shows another embodiment of the input device according to the invention ( 1 ) with the actuating element ( 2 ) in the rest position ( 22nd ). The input device ( 1 ) also has two magnetic elements ( 6th , 7th ), the first magnetic element ( 6th ) on the actuating element ( 2 ) is provided and can be moved with this. The first magnetic element ( 6th ) can, for example, in a circumferential groove on the actuating element ( 2 ) be provided. Alternatively, it is also possible that the first magnetic element ( 6th ) on the circumference of the actuating element ( 2 ) is provided, for example in the form of a metallic coating that is magnetic or magnetizable. Furthermore, the entire actuating element ( 2 ) be metallic or magnetic. The second magnetic element ( 7th ) is on the carrier element ( 3 ), here on the back of the input surface or front panel ( 27 ) provided, the second magnetic element ( 7th ) is preferably designed as a permanent magnet. The first and second magnetic element ( 6th , 7th ) are arranged so that the contact area ( 9 ) between the first and second magnetic element ( 6th , 7th ) parallel to the direction of actuation of the actuating element ( 2 ) extends.

Des Weiteren ist in dem Ausführungsbeispiel gemäß 3a eine Rückstellvorrichtung (21) vorgesehen, welche hier als Federelement (21) ausgeführt ist. Das Federelement (21) ist zwischen Betätigungselement (2) und der Grundplatte (20) des Trägerelements (3) angeordnet und mit diesen Komponenten gekoppelt. Dieses Federelement (21) stellt zusätzlich zur magnetischen Anziehungskraft eine Federkraft entgegen der Betätigungs- oder Auslösekraft (F) bereit, so dass bei Betätigung die Auslösekraft (F) die magnetische Anziehungskraft und die Federkraft überwinden muss. Dadurch wird ebenfalls die haptische Rückmeldung an den Benutzer beeinflusst.Furthermore, in the exemplary embodiment according to 3a a reset device ( 21st ) provided, which here as a spring element ( 21st ) is executed. The spring element ( 21st ) is between the actuating element ( 2 ) and the base plate ( 20th ) of the carrier element ( 3 ) arranged and coupled to these components. This spring element ( 21st ) provides, in addition to the magnetic force of attraction, a spring force against the actuation or release force ( F. ) ready so that the release force ( F. ) has to overcome the magnetic attraction and the spring force. This also influences the haptic feedback to the user.

Die Eingabevorrichtung (1) der 3b entspricht dem Ausführungsbeispiel gemäß der 3a, wobei hier die Betätigungs- bzw. Auslösekraft (F) auf das Betätigungselement (2) einwirkt. Nach dem Überwinden der magnetischen Anziehungskraft des ersten und zweiten Magnetelements (6, 7) und der Federkraft des Federelements (21) ist das Betätigungselement (2) von der Ruheposition (22) in die Betätigungsposition (26) verschoben worden, so dass das Schaltelement (4) von dem Betätigungselement (2) betätigt wird. In der Betätigungsposition (26) ist das Federelement (21) komprimiert, so dass beim Loslassen des Betätigungselements (2) durch den Benutzer das Betätigungselement (2) selbstständig in die Ruheposition (22) zurück verfahren wird. Hierbei wirkt hauptsächlich die Federkraft des Federelements (21).The input device ( 1 ) the 3b corresponds to the embodiment according to FIG 3a , where the actuation or release force ( F. ) on the actuating element ( 2 ) acts. After overcoming the magnetic attraction force of the first and second magnetic element ( 6th , 7th ) and the spring force of the spring element ( 21st ) is the actuating element ( 2 ) from the rest position ( 22nd ) in the actuation position ( 26th ) has been moved so that the switching element ( 4th ) from the actuating element ( 2 ) is operated. In the actuation position ( 26th ) is the spring element ( 21st ) compressed so that when the actuating element is released ( 2 ) by the user the actuating element ( 2 ) automatically into the rest position ( 22nd ) is moved back. The spring force of the spring element mainly acts here ( 21st ).

Neben der magnetischen Anziehungskraft von erstem und zweitem Magnetelement (6, 7) trägt auch die zusätzlich zu überwindende Federkraft des Federelements (21) zur Erzeugung der haptischen Rückmeldung bei. Zu Beginn der Betätigung wirkt zunächst hauptsächlich die magnetische Anziehungskraft und im Anschluss nach dem Ablösen des ersten Magnetelements (6) vom zweiten Magnetelement (7) hauptsächlich die Federkraft, welche wiederrum mit steigender Auslenkung des Betätigungselements weiter ansteigt. Diese Kombination erzeugt eine besonders satte oder schnappende haptische Rückmeldung beim Benutzer. Eine ähnliche haptische Rückmeldung kann alternativ durch eine Schaltmatte oder einen elastischen Dämpfer anstelle des Federelements erreicht werden.In addition to the magnetic attraction of the first and second magnetic element ( 6th , 7th ) also carries the additional spring force of the spring element ( 21st ) for generating the haptic feedback. At the beginning of the actuation, the magnetic force of attraction acts primarily and then after the first magnetic element has been detached ( 6th ) from the second magnetic element ( 7th ) mainly the spring force, which in turn continues to increase with increasing deflection of the actuating element. This combination generates a particularly rich or snapping haptic feedback for the user. A similar haptic feedback can alternatively be achieved by a switching mat or an elastic damper instead of the spring element.

Die 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung (1). Das Betätigungselement (2) weist eine im Wesentlichen rechtwinklige Schulter (24) auf, über die das Betätigungselement (2) am Trägerelement (3) anliegt, wobei die Schulter (24) rückseitig an der Frontplatte (27) des Trägerelements (3) anliegt. Das erste und zweite Magnetelement (6,7) sind gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel nach 1 angeordnet.The 4th shows another embodiment of the input device according to the invention ( 1 ). The actuating element ( 2 ) has an essentially right-angled shoulder ( 24 ) via which the actuating element ( 2 ) on the carrier element ( 3 ), with the shoulder ( 24 ) on the back of the front panel ( 27 ) of the carrier element ( 3 ) is present. The first and second magnetic element ( 6th , 7th ) are according to the first embodiment 1 arranged.

Das Betätigungselement (2) wird über ein Federelement (21) in der Ruheposition (22) am Trägerelement (3) gehalten. Das Federelement (21) ist in diesem Ausführungsbeispiel als elastische Schaltmatte (21), vorzugsweise als Gummischaltmatte, ausgeführt. Die elastische Schaltmatte (21) weist einen Gummidom (25) auf, in dem ein Schaltelement (4) angeordnet ist. Der Gummidom (25) wird bei Betätigung komprimiert, bis das Betätigungselement (2) das Schaltelement (4) betätigt. Die haptische Rückmeldung wird in diesem Ausführungsbeispiel durch die für die Komprimierung des Gummidoms (25) aufzubringende Kraft und die zu überwindende magnetische Anziehungskraft der Magnetelemente (6, 7) erzeugt. Aufgrund der elastischen Eigenschaft des Gummidoms (25) wird das Betätigungselement (2) nach dem Loslassen wieder selbstständig in die Ruheposition (22) zurückbewegt.The actuating element ( 2 ) is via a spring element ( 21st ) in the rest position ( 22nd ) on the carrier element ( 3 ) held. The spring element ( 21st ) is in this embodiment as an elastic keypad ( 21st ), preferably designed as a rubber switch mat. The elastic switch mat ( 21st ) has a rubber dome ( 25th ) in which a switching element ( 4th ) is arranged. The rubber dome ( 25th ) is compressed when actuated until the actuating element ( 2 ) the switching element ( 4th ) operated. In this exemplary embodiment, the haptic feedback is provided by the compression of the rubber dome ( 25th ) force to be applied and the magnetic force of attraction to be overcome by the magnetic elements ( 6th , 7th ) generated. Due to the elastic property of the rubber dome ( 25th ) the actuating element ( 2 ) automatically returns to the rest position after letting go ( 22nd ) moved back.

Die 5a bis 5d zeigen verschiedene Ausführungsformen von ersten und zweiten Magnetelementen (6, 7) der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung. In der 5a ist das erste Magnetelement (6) mit einem planaren magnetischen Wirkbereich (8) ausgeführt. Das erste Magnetelement (6) kann beispielsweise dazu als Quader oder Ringscheibe ausgeführt sein. Der magnetische Wirkbereich (8') des zweiten Magnetelements (7) ist als Pyramide (16) ausgeführt, so dass der Kontaktbereich (9) zwischen erstem und zweitem Magnetelement (6, 7) punktförmig ausgebildet ist. Ist das zweite Magnetelement (7) ringförmig mit einem pyramidenförmigen Querschnitt ausgeführt, so bildet sich ein linienförmiger Kontaktbereich (9) zwischen dem ersten und zweiten Magnetelement (6, 7) aus. Durch diese Anordnung des ersten und zweiten Magnetelements (6, 7) kann insbesondere eine sanfte haptische Rückmeldung beim Benutzer erzeugt werden.The 5a to 5d show different embodiments of first and second magnetic elements ( 6th , 7th ) the input device according to the invention. In the 5a is the first magnetic element ( 6th ) with a planar magnetic effective area ( 8th ) executed. The first magnetic element ( 6th ) can be designed, for example, as a cuboid or ring disk. The magnetic effective range ( 8th' ) of the second magnetic element ( 7th ) is as a pyramid ( 16 ) so that the contact area ( 9 ) between the first and second magnetic element ( 6th , 7th ) is punctiform. Is the second magnetic element ( 7th ) ring-shaped with a pyramidal cross-section, a line-shaped contact area is formed ( 9 ) between the first and second magnetic element ( 6th , 7th ) out. This arrangement of the first and second magnetic element ( 6th , 7th ), in particular, gentle haptic feedback can be generated for the user.

In der 5b ist auch der magnetische Wirkbereich (8) des ersten Magnetelements (6) als Pyramide (16) ausgeführt. Das erste Magnetelement (6) kann dabei beispielsweise auch als Ring mit einem pyramidenförmigen Querschnitt ausgeführt sein. Das zweite Magnetelement (7) ist ebenfalls als Pyramide (16) ausgeführt, so dass der Kontaktbereich (9) zwischen erstem und zweitem Magnetelement (6, 7) punktförmig ausgebildet ist. Sind das erste und zweite Magnetelement (6, 7) ringförmig mit einem pyramidenförmigen Querschnitt ausgeführt, so bildet sich ein linienförmiger Kontaktbereich (9) zwischen dem ersten und zweiten Magnetelement (6, 7) aus. Durch diese Anordnung des ersten und zweiten Magnetelements (6, 7) kann eine besonders sanfte haptische Rückmeldung beim Benutzer erzeugt werden.In the 5b is also the magnetic effective range ( 8th ) of the first magnetic element ( 6th ) as a pyramid ( 16 ) executed. The first magnetic element ( 6th ) can for example also be designed as a ring with a pyramid-shaped cross section. The second magnetic element ( 7th ) is also a pyramid ( 16 ) so that the contact area ( 9 ) between the first and second magnetic element ( 6th , 7th ) is punctiform. Are the first and second magnetic elements ( 6th , 7th ) ring-shaped with a pyramidal cross-section, a line-shaped contact area is formed ( 9 ) between the first and second magnetic element ( 6th , 7th ) out. This arrangement of the first and second magnetic element ( 6th , 7th ) a particularly gentle haptic feedback can be generated for the user.

In der 5c ist das erste Magnetelement (6) mit einem planaren bzw. flächigen magnetischen Wirkbereich (8) ausgeführt. Das erste Magnetelement (6) kann beispielsweise dazu als Quader oder Ringscheibe ausgeführt sein. Der magnetische Wirkbereich (8') des zweiten Magnetelements (7) ist als Kegelstumpf (15) ausgeführt, so dass der magnetischen Wirkbereich (8') des zweiten Magnetelements (7) ebenfalls planar bzw. flächig ausgebildet ist, wobei der magnetischen Wirkbereich (8') kleiner ist als beim ersten Magnetelement (6). Daraus resultiert insgesamt ein flächiger Kontaktbereich (9) zwischen dem ersten und zweiten Magnetelement (6, 7). Ist das zweite Magnetelement (7) ringförmig mit einem kegelstumpfförmigen Querschnitt ausgeführt, so bildet sich ein umlaufender flächiger Kontaktbereich (9) zwischen dem ersten und zweiten Magnetelement (6, 7) aus. Durch diese Anordnung des ersten und zweiten Magnetelements (6, 7) kann insbesondere eine starke haptische Rückmeldung beim Benutzer erzeugt werden, da der Kontaktbereich (9) relativ groß ausgeführt ist.In the 5c is the first magnetic element ( 6th ) with a planar or flat magnetic effective area ( 8th ) executed. The first magnetic element ( 6th ) can be designed, for example, as a cuboid or ring disk. The magnetic effective range ( 8th' ) of the second magnetic element ( 7th ) is as a truncated cone ( 15th ) so that the magnetic effective range ( 8th' ) of the second magnetic element ( 7th ) is also planar or flat, whereby the magnetic effective area ( 8th' ) is smaller than the first magnetic element ( 6th ). Overall, this results in a flat contact area ( 9 ) between the first and second magnetic element ( 6th , 7th ). Is the second magnetic element ( 7th ) ring-shaped with a frusto-conical cross-section, a circumferential flat contact area is formed ( 9 ) between the first and second magnetic element ( 6th , 7th ) out. This arrangement of the first and second magnetic element ( 6th , 7th ), in particular, strong haptic feedback can be generated for the user, since the contact area ( 9 ) is made relatively large.

In der 5d ist das erste Magnetelement (6) mit einem planaren bzw. flächigen magnetischen Wirkbereich (8) ausgeführt. Das erste Magnetelement (6) kann beispielsweise dazu als Quader oder Ringscheibe ausgeführt sein. Der magnetische Wirkbereich (8') des zweiten Magnetelements (7) ist als Halbkugel (18) ausgeführt, so dass der Kontaktbereich (9) zwischen dem ersten und zweiten Magnetelement (6, 7) punktförmig ausgebildet ist, wobei der Abstand zwischen erstem und zweitem Magnetelement (6, 7) ausgehend vom Kontaktbereich (9) sich kontinuierlich vergrößert. Ist auch das zweite Magnetelement (7) ringförmig mit einem halbkugelförmigen Querschnitt ausgeführt, so bildet sich ein umlaufender linienförmiger Kontaktbereich (9) zwischen dem ersten und zweiten Magnetelement (6, 7) aus. Durch diese Anordnung des ersten und zweiten Magnetelements (6, 7) kann insbesondere eine ausgewogene haptische Rückmeldung beim Benutzer erzeugt werden.In the 5d is the first magnetic element ( 6th ) with a planar or flat magnetic effective area ( 8th ) executed. The first magnetic element ( 6th ) can be designed, for example, as a cuboid or ring disk. The magnetic effective range ( 8th' ) of the second magnetic element ( 7th ) is as a hemisphere ( 18th ) so that the contact area ( 9 ) between the first and second magnetic element ( 6th , 7th ) is punctiform, the distance between the first and second magnetic element ( 6th , 7th ) starting from the contact area ( 9 ) increases continuously. Is the second magnetic element ( 7th ) ring-shaped with a hemispherical cross-section, a circumferential linear contact area is formed ( 9 ) between the first and second magnetic element ( 6th , 7th ) out. This arrangement of the first and second magnetic element ( 6th , 7th ), in particular, balanced haptic feedback can be generated for the user.

Die 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Betätigungselements (2) mit dem ersten und zweiten Magnetelement (6, 7) der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung (1). Der Übersicht halber sind die übrigen Komponenten der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung (1) nicht dargestellt, wobei das hier gezeigte Betätigungselement (2) in allen zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen einsetzbar ist. Das Betätigungselement (2) ist als zylindrischer Aktuator (13) ausgeführt. An dem Außenumfang des zylindrischen Aktuators (13) sind die ersten und zweiten Magnetelemente (6, 7) angeordnet, wobei nur eines der Magnetelemente (6, 7) mit dem Betätigungselement (2) bzw. dem zylindrischen Aktuator mitbewegbar ist, während das andere fest mit dem Trägerelement (3) verbunden ist. Dadurch wir eine Relativbewegung zwischen dem ersten und zweiten Magnetelement (6, 7) ermöglicht.The 6th shows an embodiment of the actuating element ( 2 ) with the first and second magnetic element ( 6th , 7th ) the input device according to the invention ( 1 ). For the sake of clarity, the other components of the input device according to the invention ( 1 ) not shown, whereby the actuating element shown here ( 2 ) can be used in all the exemplary embodiments described above. The actuating element ( 2 ) is a cylindrical actuator ( 13th ) executed. On the outer circumference of the cylindrical actuator ( 13th ) are the first and second magnetic elements ( 6th , 7th ), whereby only one of the magnetic elements ( 6th , 7th ) with the actuating element ( 2 ) or the cylindrical actuator can be moved, while the other is fixed to the carrier element ( 3 ) connected is. This creates a relative movement between the first and second magnetic element ( 6th , 7th ) allows.

Das erste und zweite Magnetelement (6, 7) sind in dem Ausführungsbeispiel gemäß 6 jeweils als Scheiben ausgeführt, welche jeweils magnetische Wirkbereiche (8, 8') aufweisen. Durch die scheibenförmige Ausführung des ersten und zweiten Magnetelements (6, 7) bildet sich zwischen dem ersten und zweiten Magnetelement (6, 7) ein verhältnismäßig großer und flächiger Kontaktbereich (9) aus. Entsprechend ist die Fläche, auf der die magnetischen Anziehungskräfte wirken groß, so dass eine verhältnismäßig kräftige haptische Rückmeldung erzeugt werden kann. Des Weiteren wird durch den verhältnismäßig großen Kontaktbereich (9) sowie durch den Abstand zur Betätigungsachse ein zuverlässiger und definierter mechanischer Kontakt bereitgestellt.The first and second magnetic element ( 6th , 7th ) are in the embodiment according to 6th each designed as disks, each of which has magnetic effective areas ( 8th , 8th' ) exhibit. Due to the disc-shaped design of the first and second magnetic element ( 6th , 7th ) forms between the first and second magnetic element ( 6th , 7th ) a relatively large and flat contact area ( 9 ) out. The area on which the magnetic forces of attraction act is correspondingly large, so that a relatively strong haptic feedback can be generated. Furthermore, the relatively large contact area ( 9 ) and the distance to the actuation axis provides a reliable and defined mechanical contact.

Die 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung (1) mit einem Betätigungselement (2) und einem Trägerelement (3). Das Trägerelement (3) weist eine Eingabeoberfläche (27) auf, auf dessen Rückseite das Betätigungselement (2) in der Ruheposition (22) über eine Schulter (24) durch eine Haltekraft (FH) gehalten ist. Wird diese Haltekraft (FH) durch eine Betätigungs- bzw. Auslösekraft (F) überwunden, welche auf das Betätigungselement (2) wirkt, so ist das Betätigungselement (2) relativ zum Trägerelement (3) bewegbar.The 7th shows another embodiment of the input device according to the invention ( 1 ) with an actuating element ( 2 ) and a support element ( 3 ). The carrier element ( 3 ) has an input interface ( 27 ), on the back of which the actuating element ( 2 ) in the rest position ( 22nd ) over one shoulder ( 24 ) is held by a holding force (F H ). If this holding force (F H ) is generated by an actuation or release force ( F. ), which on the actuating element ( 2 ) acts, the actuating element ( 2 ) relative to the carrier element ( 3 ) movable.

Die Haltekraft (FH) wird durch ein erstes und zweites Magnetelement (6, 7) erzeugt, welche derart an der Eingabevorrichtung angeordnet sind, so dass sich zwischen ihnen eine abstoßende Kraft ausbildet. Diese abstoßende Kraft resultiert vorzugsweise aus der gegenpoligen Anordnung von erstem und zweitem Magnetelement (6, 7), was zu einer abstoßenden Magnetkraft führt. In der 7 ist das erste Magnetelement (6) mit dem Betätigungselement (2) und das zweite Magnetelement (7) mit der Grundplatte (20) des Trägerelements (3) gekoppelt, so dass die abstoßende Magnetkraft zwischen dem ersten und zweiten Magnetelement (6, 7) in der Haltekraft (FH) resultiert.The holding force (F H ) is achieved by a first and a second magnetic element ( 6th , 7th ) generated, which are arranged on the input device so that a repulsive force is formed between them. This repulsive force results primarily from the opposing polarity of the first and second magnetic element ( 6th , 7th ), resulting in a repulsive one Magnetic force leads. In the 7th is the first magnetic element ( 6th ) with the actuating element ( 2 ) and the second magnetic element ( 7th ) with the base plate ( 20th ) of the carrier element ( 3 ) coupled so that the repulsive magnetic force between the first and second magnetic element ( 6th , 7th ) results in the holding force (F H ).

Die Darstellung der 7 ist eine Schnittdarstellung. Aufgrund dessen sind das erste und das zweite Magnetelement (6, 7) jeweils zweiteilig dargestellt, da diese jeweils als Ringscheibe ausgeführt sind. Die magnetische Abstoßkraft zwischen dem ersten und zweiten Magnetelement (6, 7) ist dabei so groß, dass in der Ruheposition (22) sich ein Luftspalt zwischen den Magnetelementen (6, 7) ausbildet und das Betätigungselement (2) gegen die Frontplatte (27) gedrückt wird. Bei Betätigung des Betätigungselements (2) durch einen Benutzer übersteigt die Auslösekraft (F) die Haltekraft (FH), so dass das Betätigungselement (2) relativ zum Trägerelement (3) bewegt wird und sich der Luftspalt zwischen dem ersten und zweiten Magnetelement (6, 7) verkleinert. Dabei steigt die magnetische Abstoßkraft stetig an, was eine entsprechende haptische Rückmeldung beim Benutzer erzeugt.The representation of the 7th is a sectional view. Because of this, the first and second magnetic elements ( 6th , 7th ) each shown in two parts, as these are each designed as an annular disk. The magnetic repulsive force between the first and second magnetic element ( 6th , 7th ) is so large that in the rest position ( 22nd ) there is an air gap between the magnetic elements ( 6th , 7th ) and the actuating element ( 2 ) against the front panel ( 27 ) is pressed. When actuating the actuating element ( 2 ) by a user exceeds the release force ( F. ) the holding force (F H ), so that the actuating element ( 2 ) relative to the carrier element ( 3 ) is moved and the air gap between the first and second magnetic element ( 6th , 7th ) reduced. The magnetic repulsion force increases steadily, which generates corresponding haptic feedback for the user.

Das Betätigungselement (2) wird bei der Betätigung solange in Richtung der Grundplatte (20) des Trägerelements (3) bewegt bis das Schaltelement (4) aktiviert wird. Das kann zum einen das Schließen eines mechanischen Kontaktes im Schaltelement (4) oder aber die Erzeugung eines Steuersignals durch das Schaltelement (4) sein. Das Schaltelement (4) kann beispielsweise einen Sensor umfassen, welcher vorzugsweise stetig die Annäherung des Betätigungselements (2) erkennt und ab einer bestimmten Position ein Steuersignal an eine Steuereinheit ausgibt, welche daraus die Betätigung der Eingabevorrichtung (1) erkennen kann.The actuating element ( 2 ) is pushed in the direction of the base plate ( 20th ) of the carrier element ( 3 ) moves until the switching element ( 4th ) is activated. On the one hand, this can involve closing a mechanical contact in the switching element ( 4th ) or the generation of a control signal by the switching element ( 4th ) be. The switching element ( 4th ) can, for example, comprise a sensor, which preferably continuously monitors the approach of the actuating element ( 2 ) and from a certain position outputs a control signal to a control unit, which uses it to activate the input device ( 1 ) can recognize.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • WO 03/038800 A1 [0002]WO 03/038800 A1 [0002]

Claims (15)

Eingabevorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug zur Erkennung einer Druckeingabe durch einen Benutzer, mit einem Betätigungselement (2) und einem Trägerelement (3), wobei das Betätigungselement (2) relativ zum Trägerelement (3) bewegbar gelagert ist, mit einem Schaltelement (4), welches vom Betätigungselement (2) betätigbar ist, und mit einem Haptikelement (5) zur Erzeugung einer haptischen Rückmeldung an den Benutzer bei Betätigung des Betätigungselements (2), wobei die haptische Rückmeldung durch eine zu überwindende Auslösekraft (F) des Betätigungselements (2) erzeugbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bereitstellung der Auslösekraft (F) das Haptikelement (5) zwei Magnetelemente (6, 7) aufweist, die jeweils am Betätigungselement (2) bzw. am Trägerelement (3) angeordnet sind und zur Bereitstellung der Auslösekraft (F) in magnetischer Wechselwirkung stehen.Input device (1) for a motor vehicle for recognizing a pressure input by a user, with an actuating element (2) and a carrier element (3), the actuating element (2) being movably mounted relative to the carrier element (3), with a switching element (4) , which can be actuated by the actuating element (2), and with a haptic element (5) for generating haptic feedback to the user when the actuating element (2) is actuated, the haptic feedback being generated by a triggering force (F) of the actuating element (2) to be overcome can be generated, characterized in that the haptic element (5) has two magnetic elements (6, 7) to provide the release force (F), which are each arranged on the actuating element (2) or on the carrier element (3) and to provide the release force ( F) are in magnetic interaction. Eingabevorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei jedes Magnetelement (6, 7) einen magnetischen Wirkbereich (8, 8') aufweist, die in einer Ruheposition (22) des Betätigungselements (2) über einen Kontaktbereich (9) sowie insbesondere über ein weiteres Zwischenelement (23) miteinander in Kontakt stehen.Input device (1) Claim 1 , wherein each magnetic element (6, 7) has a magnetic active area (8, 8 '), which in a rest position (22) of the actuating element (2) via a contact area (9) and in particular via a further intermediate element (23) in contact with one another stand. Eingabevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Abstand zwischen den Magnetelementen (6, 7) in einer Ruheposition (22) des Betätigungselements (2) über zugehörige Einstellmittel einstellbar ist, um die Stärke der haptischen Rückmeldung einzustellen.Input device (1) according to one of the Claims 1 or 2 , wherein the distance between the magnetic elements (6, 7) in a rest position (22) of the actuating element (2) can be adjusted via associated adjustment means in order to adjust the strength of the haptic feedback. Eingabevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei der Kontaktbereich (9) punktförmig ist oder mehrere Kontaktpunkte (14) aufweist.Input device (1) according to one of the Claims 2 or 3 , wherein the contact area (9) is point-shaped or has several contact points (14). Eingabevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei der Kontaktbereich (9) linienförmig oder flächig ausgeführt ist.Input device (1) according to one of the Claims 2 or 3 , wherein the contact area (9) is linear or flat. Eingabevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei zumindest einer der magnetischen Wirkbereiche (8) einen Kegel, einen Kegelstumpf (15), eine Pyramide (16), einen Pyramidenstumpf (17), eine Halbkugel (18) oder einen Halbellipsoid (19) aufweist.Input device (1) according to one of the Claims 2 or 3 , wherein at least one of the magnetic effective areas (8) has a cone, a truncated cone (15), a pyramid (16), a truncated pyramid (17), a hemisphere (18) or a hemi-ellipsoid (19). Eingabevorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Magnetelement (6, 7) als Dauermagnet (6) ausgeführt ist.Input device (1) according to one of the preceding claims, wherein at least one magnetic element (6, 7) is designed as a permanent magnet (6). Eingabevorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein Magnetelement (6, 7) als ferromagnetisches Metallelement (7) ausgeführt ist.Input device (1) according to one of the preceding claims, wherein a magnetic element (6, 7) is designed as a ferromagnetic metal element (7). Eingabevorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Schaltelement (4) als mechanischer, kapazitiver, resistiver oder magnetischer Schalter (12) ausgeführt ist.Input device (1) according to one of the preceding claims, wherein the switching element (4) is designed as a mechanical, capacitive, resistive or magnetic switch (12). Eingabevorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Betätigungselement (2) einen zylinderförmigen Aktuator (13) aufweist, welcher in Betätigungsrichtung am oder im Trägerelement (3) geführt ist.Input device (1) according to one of the preceding claims, wherein the actuating element (2) has a cylindrical actuator (13) which is guided in the actuating direction on or in the carrier element (3). Eingabevorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest einer der magnetischen Wirkbereiche (8, 8') ringförmig ausgebildet ist.Input device (1) according to one of the preceding claims, wherein at least one of the magnetic effective areas (8, 8 ') is annular. Eingabevorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei sich der Kontaktbereich (9) parallel und/oder quer zur Betätigungsrichtung erstreckt.Input device (1) according to one of the preceding claims, wherein the contact area (9) extends parallel and / or transversely to the actuation direction. Eingabevorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Schaltelement (4) am Trägerelement (3), insbesondere auf einer Grundplatte (20), welche Teil des Trägerelements (3) ist, beabstandet zum Betätigungselement (2) angeordnet ist.Input device (1) according to one of the preceding claims, wherein the switching element (4) is arranged on the carrier element (3), in particular on a base plate (20) which is part of the carrier element (3), at a distance from the actuating element (2). Eingabevorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zwischen Betätigungselement (2) und Trägerelement (3) bzw. Grundplatte (20) ein Federelement (21) vorgesehen ist.Input device (1) according to one of the preceding claims, wherein a spring element (21) is provided between the actuating element (2) and the carrier element (3) or base plate (20). Eingabevorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Trägerelement (3) und/oder das Betätigungselement (2) eine Schulter (24) aufweist zur Ausbildung des jeweiligen magnetischen Wirkbereichs (8).Input device (1) according to one of the preceding claims, wherein the carrier element (3) and / or the actuating element (2) has a shoulder (24) for forming the respective magnetic effective area (8).
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