DE102015008763A1

DE102015008763A1 - Motor vehicle operating device with zero position adjusted operating part

Info

Publication number: DE102015008763A1
Application number: DE102015008763.0A
Authority: DE
Inventors: Michael Wachinger
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2015-07-06
Filing date: 2015-07-06
Publication date: 2017-01-12

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung (3) für ein Kraftfahrzeug (1), aufweisend ein bewegbar gelagertes Bedienteil (9), eine Aktoreinrichtung (15) zum Bewegen des Bedienteils (9) aus einer Nulllage (S1) und eine Justiereinrichtung (33) zum Justieren des Bedienteils (9) in der Nulllage (S1), wobei die Justiereinrichtung (33) einen ersten Dauermagneten (36) und einen zweiten Dauermagneten (37) aufweist. Die Justierung soll präzise sein. Die Erfindung sieht hierzu vor, dass an jedem Dauermagneten (36, 37) jeweils ein magnetisches Flussleitelement (41, 42) anliegt, wobei jedes der Flussleitelemente (41, 42) jeweils eine Anlagefläche (43, 44), mit der es an dem jeweiligen Dauermagneten (36, 37) anliegt, und eine Flussdurchtrittsfläche (46, 47) aufweist und wobei die Anlagefläche (43, 44) größer als die Flussdurchtrittsfläche (46, 47) ist und wobei in der Nulllage (S1) ein Abstand (48) der Flussdurchtrittsflächen (46, 47) zueinander minimiert ist.The invention relates to an operating device (3) for a motor vehicle (1), comprising a movably mounted operating part (9), an actuator device (15) for moving the operating part (9) from a zero position (S1) and an adjusting device (33) for adjusting the control part (9) in the zero position (S1), wherein the adjusting device (33) has a first permanent magnet (36) and a second permanent magnet (37). The adjustment should be precise. The invention provides for this purpose that at each permanent magnet (36, 37) in each case a magnetic flux guide (41, 42) is applied, wherein each of the flux guide elements (41, 42) each have a contact surface (43, 44), with which it at the respective Permanent magnet (36, 37) is applied, and a flow passage surface (46, 47) and wherein the abutment surface (43, 44) is greater than the flow passage surface (46, 47) and wherein in the zero position (S1), a distance (48) Flow passage surfaces (46, 47) to each other is minimized.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Die Bedienvorrichtung weist ein Bedienteil auf, das beispielsweise als Taste oder Tastenleiste ausgestaltet sein kann, und bewegbar bezüglich eines Gehäuses der Bedienvorrichtung gelagert ist. Für ein haptisches Feedback an dem Bedienteil ist eine Aktoreinrichtung zum Bewegen des Bedienteils bereitgestellt. Bei inaktiver Aktoreinrichtung ist das Bedienteil durch Magneten in einer Nulllage gehalten.The invention relates to an operating device for a motor vehicle. The operating device has a control unit, which may be configured, for example, as a button or button bar, and is movably mounted with respect to a housing of the operating device. For haptic feedback on the control unit, an actuator device for moving the control panel is provided. When the actuator device is inactive, the control panel is held in a zero position by magnets.

Ein Bedienteil der beschriebenen Art ist beispielsweise aus der US 2002/0093328 A1 bekannt. Darin ist ein Laptop-Computer beschrieben, der für eine Maussteuerung einen Knauf aufweist, der in einer Ebene verschiebbar gelagert ist. In dem Knauf und an einer dem Knauf gegenüberliegenden Gehäusewand ist jeweils ein Dauermagnet angeordnet. Die beiden Dauermagneten ziehen sich an, wodurch der Knauf im unbetätigten Zustand in einer Ruhelage gehalten ist.A control unit of the type described is for example from the US 2002/0093328 A1 known. Therein, a laptop computer is described, which has a knob for mouse control, which is slidably mounted in a plane. In each case a permanent magnet is arranged in the knob and on a housing wall opposite the knob. The two permanent magnets tighten, whereby the knob is held in the unactuated state in a rest position.

In der DE 10 2007 002 189 A1 ist ein Drehsteller beschrieben, an dessen Drehwelle ein Dauermagnet angeordnet ist. Gegenüber dem Dauermagnet ist an einem Gehäuseboden ein weiterer Dauermagnet angeordnet. Durch die zwischen den Dauermagneten wirkenden Anziehungskräfte wird der Drehsteller im unbedienten Zustand in eine Ruhelage gedreht.In the DE 10 2007 002 189 A1 is described a turntable, at the rotary shaft, a permanent magnet is arranged. Compared to the permanent magnet, a further permanent magnet is arranged on a housing bottom. By acting between the permanent magnets attractive forces of the turntable is rotated in the unattended state in a rest position.

Aus der US 2014/0015596 A1 ist ein Drucktaster beschrieben, dessen Betätigung mittels eines Hall-Sensors detektiert wird. In einer Taste des Drucktasters und einem Gehäuseboden des Drucktasters ist jeweils ein Dauermagnet angeordnet, wobei sich die Magnetfelder der Dauermagneten im Bereich des Hall-Sensors gegenseitig aufheben. Durch Drücken der Taste werden die Magnetfelder gegeneinander verschoben, so dass hierdurch im Hall-Sensor ein Magnetfeld sensiert wird.From the US 2014/0015596 A1 is described a push-button whose operation is detected by means of a Hall sensor. In each case a permanent magnet is arranged in a button of the pushbutton and a housing bottom of the pushbutton, whereby the magnetic fields of the permanent magnets cancel each other out in the area of the Hall sensor. By pressing the button, the magnetic fields are shifted against each other, so that thereby a magnetic field is sensed in the Hall sensor.

Um in einem Kraftfahrzeug ein bewegbar gelagertes Bedienteil zuverlässig in einer Nulllage zu justieren oder zu fixieren, sind verhältnismäßig starke Magneten nötig, da während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs Vibrationen die Bedienvorrichtung erschüttern oder bewegen. Werden aber nun zwei verhältnismäßig große Dauermagneten aneinander gegenüber angeordnet, damit ihre gegenseitige Anziehungskraft das Bedienteil in der Nulllage hält, ergeben sich durch die verhältnismäßig großen Flächen der Dauermagneten entsprechend weiche oder nur graduelle Übergänge der auf das Bedienteil wirkenden Magnetkraft beim Auslenken. Mit anderen Worten hat der Benutzer den Eindruck, dass die Lagerung des Bedienteils schwammig oder weich oder unpräzise ist.In order to reliably adjust or fix a movably mounted operating part in a motor vehicle in a zero position, relatively strong magnets are necessary because, during a drive of the motor vehicle, vibrations shake or move the operating device. But if now two relatively large permanent magnets arranged opposite each other so that their mutual attraction holds the control panel in the zero position, resulting in the relatively large areas of the permanent magnet correspondingly soft or only gradual transitions of the force acting on the control panel magnetic force when deflecting. In other words, the user has the impression that the storage of the operating part is spongy or soft or imprecise.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Bedienvorrichtung eines Kraftfahrzeugs ein bewegbar gelagertes Bedienteil in einer Nulllage zu fixieren.The invention has for its object to fix at a control device of a motor vehicle, a movably mounted control panel in a zero position.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der abhängigen Patentansprüche gegeben.The object is solved by the subject matters of the independent claims. Advantageous developments of the invention are given by the features of the dependent claims.

Durch die Erfindung ist eine Bedienvorrichtung für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt. Die Bedienvorrichtung weist ein Bedienteil auf, das bewegbar bezüglich eines Gehäuses der Bedienvorrichtung gelagert ist und eine Berühroberfläche zum Betätigen des Bedienteils aufweist. Das Bedienteil kann beispielsweise eine Taste oder eine Tastenleiste mit mehreren Tasten oder ein Touchpad sein. Eine bezüglich des Gehäuses fest gelagerte Aktoreinrichtung ist zum Bewegen des Bedienteils aus einer Nulllage in Abhängigkeit von einem Anregungssignal ausgestaltet. Durch die Bewegung wird an der Berühroberfläche eine Feedback-Bewegung oder Rückmeldebewegung für den Benutzer erzeugt, die dieser dann an der Berühroberfläche spüren kann. Mit anderen Worten handelt es sich bei der Aktoreinrichtung um eine haptische Feedback-Einrichtung. Bei der Bewegung für die haptische Rückmeldung handelt es sich insbesondere um eine Vibration (insbesondere mit einer Frequenz größer als 1 Hertz) und/oder um eine einmalige Auslenkung des Bedienteils aus der Ruhelage. Die Auslenkung ist hierbei insbesondere kürzer als 1 Sekunde, insbesondere kürzer als 500 Millisekunden. Mit anderen Worten führt das Bedienteil einen Stoß oder einen Ruck aus.The invention provides an operating device for a motor vehicle. The operating device has an operating part which is movably mounted with respect to a housing of the operating device and has a contact surface for actuating the operating part. The control panel may be, for example, a multi-button or multi-button keypad or a touchpad. An actuating device fixedly mounted relative to the housing is designed to move the operating part from a zero position as a function of an excitation signal. The motion creates a feedback motion or feedback motion on the touch surface for the user to feel on the touch surface. In other words, the actuator device is a haptic feedback device. The movement for the haptic feedback is in particular a vibration (in particular with a frequency greater than 1 Hertz) and / or a one-time deflection of the operating part from the rest position. The deflection is in this case in particular shorter than 1 second, in particular shorter than 500 milliseconds. In other words, the keypad performs a jerk or a jerk.

Bei der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung ist verhindert, dass die Bedienoberfläche, also insgesamt das Bedienteil, beispielsweise mit dem Finger ausgelenkt und verschoben werden kann, während die Aktoreinrichtung inaktiv oder unbestromt ist. Hierzu ist eine Justiereinrichtung zum Justieren des Bedienteils in der Nulllage bei inaktiver Aktoreinrichtung bereitgestellt. Die Justiereinrichtung weist einen an dem Bedienteil angeordneten ersten Dauermagneten und einen bezüglich des Gehäuses fest angeordneten zweiten Dauermagneten auf. Die Dauermagneten ziehen sich in der beschriebenen Weise an und justieren oder positionieren oder führen hierdurch das Bedienteil in die Nulllage, während die Aktoreinrichtung inaktiv ist.In the operating device according to the invention prevents the user interface, so a total of the control panel, for example, can be deflected and moved with the finger while the actuator device is inactive or de-energized. For this purpose, an adjusting device is provided for adjusting the operating part in the zero position when the actuator device is inactive. The adjusting device has a first permanent magnet arranged on the operating part and a second permanent magnet fixedly arranged with respect to the housing. The permanent magnets attract in the manner described and adjust or position or thereby lead the control panel in the zero position while the actuator device is inactive.

Um nun einen Betrag der in die Nulllage führenden Rückstellkraft schon bei kleinen Auslenkungswegen verhältnismäßig groß einstellen zu können, also eine präzise oder prägnante Justierung in der Nulllage zu erreichen, sind folgende weiterbildenden Merkmale vorgesehen. An dem ersten Dauermagneten liegt ein erstes magnetisches Flussleitelement an und an dem zweiten Dauermagneten liegt ein zweites magnetisches Flussleitelement an. Ein Flussleitelement ist im Zusammenhang mit der Erfindung insbesondere ein weichmagnetisches Element, beispielsweise ein Körper aus Eisen. Durch die beschriebene Anordnung sind also ein Flussleitelement bezüglich des Bedienteils und ein zweites Flussleitelement bezüglich des Gehäuses fest angeordnet. Jedes der Flussleitelemente liegt jeweils mit einer Anlagefläche an dem jeweiligen Dauermagneten an. Das heißt das erste Flussleitelement liegt am ersten Dauermagneten mit einer ersten Anlagefläche und das zweite Flussleitelement liegt am zweiten Dauermagneten mit einer zweiten Anlagefläche an. Des Weiteren weist jedes Flussleitelement eine Flussdurchtrittsfläche auf, die durch ein Material des Flussleitelements mit der Anlagefläche magnetisch gekoppelt ist. Mit anderen Worten endet jedes Flussleitelement in der Luft, wobei eine Grenze oder Oberfläche des Flussleitelements durch eine Flussdurchtrittsfläche definiert oder begrenzt ist. Ein magnetischer Fluss, der an der Anlagefläche in den jeweiligen Dauermagneten eintritt oder aus dem jeweiligen Dauermagneten austritt, wird zwischen der Anlagefläche und der Flussdurchtrittsfläche durch das Material des Flussleitelements geführt. Hierzu ist das Flussleitelement in der beschriebenen Weise insbesondere weichmagnetisch ausgestaltet. Besonderheit hierbei ist nun, dass bei jedem der Flussleitelemente die Anlagefläche größer als die Flussdurchtrittsfläche ist. Hierdurch wird in dem Flussleitelement der magnetische Fluss gebündelt oder konzentriert, so dass eine Felddichte oder Flussdichte in der Flussdurchtrittsfläche größer ist als in der Anlagefläche.In order now to be able to set a magnitude of the restoring force leading to the zero position relatively small even with small deflection paths, that is to achieve a precise or concise adjustment in the zero position, the following further development features are provided. At the first permanent magnet is a first magnetic flux guide and is located on the second permanent magnet a second magnetic flux guide on. A flux guide is in the context of the invention, in particular a soft magnetic element, such as a body of iron. As a result of the described arrangement, a flux-conducting element with respect to the operating part and a second flux-guiding element with respect to the housing are fixedly arranged. Each of the flux guide elements is in each case with a contact surface on the respective permanent magnet. That is, the first flux guide is located on the first permanent magnet with a first contact surface and the second flux guide is applied to the second permanent magnet with a second contact surface. Furthermore, each flux-conducting element has a flux passage surface, which is magnetically coupled to the contact surface by a material of the flux-conducting element. In other words, each flux guide ends in the air, wherein a boundary or surface of the flux guide is defined or limited by a flow passage area. A magnetic flux entering the respective permanent magnet on the abutment surface or emerging from the respective permanent magnet is guided between the abutment surface and the flux passage surface through the material of the flux guide element. For this purpose, the flux guide is designed in the manner described in particular soft magnetic. A special feature here is that in each of the flux guide elements, the contact surface is greater than the flow passage area. As a result, the magnetic flux is concentrated or concentrated in the flux guide, so that a field density or flux density in the flux passage area is greater than in the contact surface.

Des Weiteren ist in der Nulllage des Bedienteils ein Abstand der Flussdurchtrittsfläche des ersten Flussleitelements zu der Flussdurchtrittsfläche des zweiten Flussleitelements minimiert. Mit anderen Worten sind sich die beiden Flussdurchtrittsflächen am nächsten, wenn sich das Bedienteil in der Nulllage oder Ruhelage befindet. Hierdurch ist insbesondere ein Energiezustand des Bedienteils in Bezug auf die relative Lage der beiden Flussleitelemente zueinander minimiert. Insbesondere tritt das Magnetfeld der beiden Dauermagneten zwischen den beiden Flussleitelementen an den Flussdurchtrittsflächen über. Mit anderen Worten tritt das Magnetfeld aus einem der Flussleitelemente durch dessen Flussdurchtrittsfläche aus und tritt durch die Flussdurchtrittsfläche des anderen Flussleitelements in dieses ein. Indem hierbei der Abstand in der Nulllage verkürzt ist, sind die Flusslinien des magnetischen Flusses, die zwischen den Flussdurchtrittsflächen durch die Luft hindurch geführt sind oder verlaufen, am kürzesten, wenn sich das Bedienteil in der Nulllage befindet.Furthermore, in the zero position of the operating part, a distance between the flow passage area of the first flux guide element and the flow passage area of the second flux guide element is minimized. In other words, the two flow passage areas are closest to each other when the operating unit is in the zero position or rest position. As a result, an energy state of the operating part in relation to the relative position of the two flux-conducting elements relative to one another is minimized in particular. In particular, the magnetic field of the two permanent magnets occurs between the two flux-conducting elements at the flow passage surfaces. In other words, the magnetic field exits from one of the flux-conducting elements through its flow-through surface and enters through the flux-passing surface of the other flux-conducting element. In this case, by shortening the distance in the zero position, the flow lines of the magnetic flux which are passed or run through between the flow passage surfaces through the air are shortest when the operating part is in the zero position.

Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass der magnetische Fluss mittels der Flussleitelemente gebündelt oder konzentriert oder verdichtet wird und mittels des verdichteten magnetischen Flusses dann die Nulllage über die Ausrichtung oder Anordnung der Flussdurchtrittsflächen eingestellt ist. Hierdurch erfordert das Auslenken des Bedienteils aus der Nulllage eine größere Kraft als in dem Fall, dass lediglich die Flächen der Dauermagneten einander gegenüber angeordnet werden. Damit ergibt sich eine spürbar prägnantere Ausrichtung oder Fixierung des Bedienteils in der Nulllage für den Benutzer.The invention provides the advantage that the magnetic flux is bundled or concentrated or compressed by means of the flux guide elements and then the zero position via the orientation or arrangement of the flow passage surfaces is set by means of the compressed magnetic flux. As a result, the deflection of the operating part from the zero position requires a larger force than in the case that only the surfaces of the permanent magnets are arranged opposite to each other. This results in a noticeably more concise alignment or fixation of the control unit in the zero position for the user.

Zu der Erfindung gehören auch optionale Weiterbildungen, durch deren Merkmale sich zusätzliche Vorteile ergeben.The invention also includes optional developments, by the characteristics of which additional benefits.

Gemäß einer Weiterbildung weisen die Flussleitelemente zueinander einen Abstand größer als Null auf. Mit anderen Worten sind die Flussleitelemente auch in der Nulllage voneinander getrennt angeordnet. Mit anderen Worten sind die Flussleitelemente kontaktlos angeordnet. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Flussleitelemente auch in der Nulllage nicht aneinander haften. Hierdurch ist vermieden, dass eine unnötig große Auslenkkraft aus der Ruhelage durch die Aktoreinrichtung aufgewendet werden müsste, um das Bedienteil in Bewegung zu setzen. Zudem sind Schleifeneffekte vermieden.According to a development, the flux-guiding elements have a distance greater than zero relative to one another. In other words, the flux guide elements are arranged separately from each other in the zero position. In other words, the flux guide elements are arranged without contact. This results in the advantage that the flux-guiding elements do not adhere to each other even in the zero position. This avoids that an unnecessarily large deflection force would have to be expended from the rest position by the actuator device to set the control panel in motion. In addition, loop effects are avoided.

Gemäß einer Weiterbildung weist das erste Flusselement und/oder das zweite Flussleitelement jeweils ein Blech auf. Hierbei liegt jeweils eine Blechbreitseite des jeweiligen Bleches an dem jeweiligen Dauermagneten an und die Flussdurchtrittsfläche ist durch eine Blechschmalseite des Blechs gebildet. Als Blech kann beispielsweise ein Transformatorblech genutzt sein. Mit anderen Worten wird als weichmagnetisches Material das Eisen eines Transformatorblechs bereitgestellt oder genutzt. Durch Nutzen eines Bleches ergibt sich der Vorteil, dass die Bündelung des magnetischen Flusses innerhalb jedes Flussleitelements schon durch die Geometrie eines Bleches mit einer Blechbreitseite und einer im Verhältnis dazu geringerflächigen Blechschmalseite gebildet ist. Dies macht die Herstellung der Bedienvorrichtung besonders günstig. Jedes Flussleitelement ist hierbei als Abreißblech angeordnet, das heißt der Fluss wird innerhalb des Bleches geführt und die Führung reißt dann an der Blechschmalseite ab. An der Blechschmalseite tritt dann der magnetische Fluss in konzentrierter Form durch die Flussdurchtrittsfläche ein oder aus.According to a development, the first flow element and / or the second flux guide each have a metal sheet. In each case one sheet wide side of the respective sheet bears against the respective permanent magnet and the flux passage surface is formed by a narrow side of the sheet metal of the sheet metal. As a sheet metal, for example, a transformer sheet can be used. In other words, the iron of a transformer sheet is provided or used as a soft magnetic material. By using a sheet, there is the advantage that the bundling of the magnetic flux within each flux-guiding element is already formed by the geometry of a sheet having a sheet-metal broad side and a narrower narrow side in relation to the sheet metal. This makes the production of the operating device particularly favorable. Each flux guide is arranged here as a tear-off, that is, the flow is guided within the sheet and the guide then tears off on the narrow side of the sheet metal. On the narrow side of the metal, the magnetic flux then enters or leaves in concentrated form through the flow passage surface.

Gemäß einer Weiterbildung sind die beiden Dauermagneten jeweils als Ringmagnet ausgestaltet. Die beiden Flussleitelemente sind dann jeweils als ein Ring ausgestaltet, der jeweils in den Ringmagneten eingesteckt ist und/oder den Ringmagneten umgibt. Durch Vorsehen einer ringförmigen Struktur, das heißt Ringmagnet und Flussleitelement in Form eines Ringes, ergibt sich der Vorteil, dass das Bedienteil in einer Ebene in jede Richtung mittels dieser Anordnung justiert wird. Mit anderen Worten kann sowohl in der x-Richtung als auch y-Richtung der Ebene eine zur Nulllage hin wirkende Rückstellkraft mittels der Flussleitelemente auf das Bedienteil ausgeübt werden. Auch bei diagonaler Auslenkung ergibt sich dabei dieselbe Rückstellkraft, so dass in der Ebene eine gleichmäßige Rückstellkraft aus allen Richtungen der Ebene zur Nulllage hin ausgeübt wird.According to a development, the two permanent magnets are each designed as a ring magnet. The two flux guide elements are then each configured as a ring, which is inserted in each case in the ring magnet and / or surrounds the ring magnet. By providing an annular structure, that is ring magnet and flux guide in the form of a ring, there is the advantage that the control panel in a plane in each direction by means of this Arrangement is adjusted. In other words, both in the x-direction and y-direction of the plane, a restoring force acting toward the zero position can be exerted on the operating part by means of the flux-guiding elements. Even with diagonal deflection results in the same restoring force, so that in the plane a uniform restoring force is exerted from all directions of the plane to the zero position.

Gemäß einer Weiterbildung erfolgt die durch die Aktoreinrichtung bewirkte Bewegung des Bedienteils in dieser Ebene. Die beiden Flussdurchtrittsflächen sind dabei parallel zu der Ebene angeordnet. Mit anderen Worten führen die beiden Flussdurchtrittsflächen gegeneinander eine Scherbewegung aus, während das Bedienteil durch die Aktoreinrichtung bewegt wird. Hierdurch sind die Rückstellkräfte, die bei Auslenken des Bedienteils in zwei entgegengesetzte Richtungen wirken, gleich. Somit ergibt sich eine gleichmäßige Rückstellkraft beispielsweise bei einer Vibration des Bedienteils.According to a development, the movement of the operating part effected by the actuator device takes place in this plane. The two flow passage surfaces are arranged parallel to the plane. In other words, the two flow passage surfaces perform a shearing motion against each other while the operating part is moved by the actuator device. As a result, the restoring forces, which act when deflecting the operating part in two opposite directions, the same. This results in a uniform restoring force, for example, in a vibration of the control panel.

Gemäß einer Weiterbildung weist das Material der Flussleitelemente eine Permeabilitätszahl größer als 250, insbesondere größer als 500 auf. Hierdurch ist sichergestellt, dass der magnetische Fluss zwischen der jeweiligen Anlagefläche und der jeweiligen Flussdurchtrittsfläche zuverlässig geführt wird. Mit anderen Worten ist ein Streufluss der Flussleitelemente, der an einer anderen Stelle als den beiden genannten Flächen durch eine Oberfläche des Flussleitelements tritt, ausreichend gering. Zusätzlich oder alternativ zur genannten Permeabilitätszahl weist das Flussleitelement eine Koerzitivfeldstärke kleiner als 1000 Ampere pro Meter auf. Hierdurch ergibt sich eine ausreichend weichmagnetische Eigenschaft, so dass sich die Flussführung der Flussleitelemente selbständig an die Geometrie der Bedienvorrichtung beim Montieren der Bedienvorrichtung anpasst. Mit anderen Worten ist keine aufwändige Anpassung der Magnetisierung der Flussleitelemente nötig. Ein Flussleitelement mit den genannten Eigenschaften kann beispielsweise durch eine geeignete Wahl eines Eisens als Material für das Flussleitelement erreicht werden.According to a development, the material of the flux-conducting elements has a permeability number greater than 250, in particular greater than 500. This ensures that the magnetic flux between the respective contact surface and the respective flow passage area is reliably guided. In other words, a stray flux of the flux-conducting elements, which passes through a surface of the flux-conducting element at a location other than the two surfaces mentioned, is sufficiently low. In addition or as an alternative to the stated permeability number, the flux-guiding element has a coercive force of less than 1000 amperes per meter. This results in a sufficiently soft magnetic property, so that the flux guidance of the flux guide elements independently adapts to the geometry of the operating device when mounting the operating device. In other words, no costly adaptation of the magnetization of the flux-guiding elements is necessary. A flux guide with the properties mentioned can be achieved for example by a suitable choice of an iron as the material for the flux guide.

Gemäß einer Weiterbildung ist das Bedienteil über eine Stützeinrichtung an dem Gehäuse gehalten. Die Stützeinrichtung weist hierbei zumindest ein Stützelement auf, das als Blattfeder oder Schenkelfeder ausgestaltet ist. Mit anderen Worten ist als Stützelement in Form einer Blattfeder ein Stab oder eine Platte bereitgestellt, die jeweils quer zu ihrer Längserstreckung biegsam ausgestaltet oder elastisch ist. In Längserstreckung ist dagegen das Stützelement starr. Als Schenkelfeder weist das Stützelement in Form eines Schenkels ein starres, das Bedienteil tragendes Element auf, das aber quer zur Längserstreckung des Schenkels federnd ausgelenkt werden kann. Somit ist also bei dieser Weiterbildung vorgesehen, dass eine Längserstreckungsrichtung des zumindest einen Stützelements jeweils senkrecht zu der durch die Aktoreinrichtung bewirkten Bewegung des Bedienteils ausgerichtet ist. Mit anderen Worten ist die Längserstreckungsrichtung, also die Richtung der geringsten Elastizität oder Verformbarkeit des Stützelements, senkrecht zur Berühroberfläche des Bedienteils ausgerichtet. Hierdurch ist in vorteilhafter Weise ermöglicht, dass ein Benutzer eine Bedienkraft auf die Bedienoberfläche ausüben kann und die Aktoreinrichtung unabhängig von einem Betrag der Bedienkraft mit geringem Leistungsaufwand oder Energieaufwand das Bedienteil quer oder senkrecht zur Wirkungsrichtung der Bedienkraft auslenken oder bewegen kann.According to a development, the control unit is held on the housing via a support means. The support means in this case has at least one support element, which is designed as a leaf spring or leg spring. In other words, a rod or a plate is provided as a support element in the form of a leaf spring, which is designed to be flexible or elastic in each case transversely to its longitudinal extent. In longitudinal extension, however, the support element is rigid. As a leg spring, the support element in the form of a leg on a rigid, the operating part bearing element, but can be deflected transversely to the longitudinal extension of the leg resiliently. Thus, it is thus provided in this development that a longitudinal extension direction of the at least one support element is in each case aligned perpendicular to the movement of the operating part caused by the actuator device. In other words, the longitudinal direction, ie the direction of least elasticity or deformability of the support element, aligned perpendicular to Berühroberfläche the control panel. This makes it possible in an advantageous manner that a user can exert an operating force on the user interface and the actuator independently of an amount of operating force with little effort or energy expenditure, the control panel can deflect or move transversely or perpendicular to the direction of action of the operator.

Zum Bewegen des Bedienteils weist die Aktoreinrichtung gemäß einer Weiterbildung einen Elektromagneten mit einer elektrischen Spule auf, in welcher ein ferromagnetisches Ankerelement bewegbar angeordnet ist. Das Ankerelement kann beispielsweise als ein Dauermagnet oder als ein weichmagnetischer Stab ausgestaltet sein. In Abhängigkeit von einem magnetischen Feld der Spule führt das Ankerelement eine Schubbewegung aus, wird also in die Spule hineingezogen und/oder aus der Spule herausgeschoben. Diese Schubbewegung wird dann beispielsweise mittels eines Hebelelements auf das Bedienteil übertragen, welches dann die beschriebene Bewegung für die haptische Rückmeldung ausführt. Das beschriebene Anregungssignal kann beispielsweise in Form eines elektrischen Stromes bereitgestellt sein, der durch die Spule geführt wird. Als Alternative zu dem beschriebenen Elektromagneten kann die Aktoreinrichtung auch beispielsweise einen Piezo-Aktor oder einen Elektromotor mit einem Rotor, der eine Unwucht aufweist, aufweisen.To move the control panel, the actuator device according to a further development of an electromagnet with an electric coil, in which a ferromagnetic armature element is arranged to be movable. The anchor element can be designed, for example, as a permanent magnet or as a soft magnetic rod. Depending on a magnetic field of the coil, the anchor element performs a thrust movement, is thus drawn into the coil and / or pushed out of the coil. This thrust movement is then transmitted, for example by means of a lever member on the control panel, which then performs the described movement for the haptic feedback. The described excitation signal may, for example, be provided in the form of an electric current which is conducted through the coil. As an alternative to the electromagnet described, the actuator device can also have, for example, a piezoactuator or an electric motor with a rotor which has an imbalance.

Gemäß einer Weiterbildung ist eine Bedienung eines Geräts des Kraftfahrzeugs mittels der Bedienvorrichtung dadurch ermöglicht, dass eine Sensoreinrichtung zum Erzeugen eines Sensorsignals in Abhängigkeit von einer benutzerseitigen Berührung der Berühroberfläche und/oder einer benutzerseitigen Annäherung an die Berühroberfläche bereitgestellt ist. Des Weiteren ist eine Steuereinrichtung bereitgestellt, wobei die Steuereinrichtung derart eingerichtet ist, dass sie in Abhängigkeit von dem Sensorsignal ein Steuersignal für zumindest ein Gerät des Kraftfahrzeugs und mit dem Steuersignal das Anregungssignal für die Aktoreinrichtung erzeugt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass das Bedienteil die haptische Rückmeldung in Form der Bewegung des Bedienteils immer dann ausführt, wenn durch die Steuereinrichtung erfolgreich eine Berührung oder Annäherung anhand des Sensorsignals erkannt wurde und erfolgreich ein Steuersignal für das zumindest eine Gerät des Kraftfahrzeugs ausgegeben worden ist. Somit erfährt der Benutzer über die haptische Rückmeldung, dass seine Bedienhandlung oder seine Betätigungshandlung erfolgreich war. Zum Erzeugen des Steuersignals kann aber auch ein anderer, an sich aus dem Stand der Technik bekannter Mechanismus vorgesehen sein. Die erfindungsgemäß bereitgestellte Steuereinrichtung kann beispielsweise auf der Grundlage eines Mikrocontrollers oder Mikroprozessors realisiert sein. Zum Erzeugen des Anregungssignals in Form eines Stromes für eine elektrische Spule kann die Steuereinrichtung des Weiteren zumindest einen Transistor zum Schalten des Stromes aufweisen.According to a development, an operation of a device of the motor vehicle by means of the operating device is made possible in that a sensor device is provided for generating a sensor signal as a function of a user-side touch of the contact surface and / or a user-side approach to the contact surface. Furthermore, a control device is provided, wherein the control device is set up in such a way that it generates a control signal for at least one device of the motor vehicle in dependence on the sensor signal and the excitation signal for the actuator device with the control signal. This results in the advantage that the control unit always performs the haptic feedback in the form of the movement of the control unit when the control device successfully detects a touch or approach based on the sensor signal and successfully a control signal for the at least one device of the motor vehicle has been issued , Thus, the user learns about the haptic feedback that his operation or his act of action was successful. For generating the control signal, however, another mechanism known per se from the prior art may also be provided. The control device provided according to the invention can be realized, for example, on the basis of a microcontroller or microprocessor. For generating the excitation signal in the form of a current for an electrical coil, the control device may further comprise at least one transistor for switching the current.

Zu der Erfindung gehört auch ein Kraftfahrzeug. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist zumindest ein Gerät auf, bei dem es sich jeweils beispielsweise um ein Infotainmentsystem (Informations-Unterhaltungssystem), eine Telefonanlage, eine Klimaanlage oder eine Fahrwerkssteuerung handeln kann. Bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug ist des Weiteren eine Bedienvorrichtung bereitgestellt, die in der beschriebenen Weise die Steuereinrichtung zum Erzeugen des Steuersignals für das zumindest eine Gerät erzeugt. Die Bedienvorrichtung ist mit dem zumindest einen Gerät gekoppelt und dazu ausgelegt, ihr Steuersignal an das zumindest eine Gerät auszusenden. Bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug erhält der Benutzer somit eine Bedienvorrichtung, die ein Bedienteil aufweist, das in der Nulllage magnetisch fixiert ist und bei Betätigung des Bedienteils durch den Benutzer dann ein Steuersignal für das zumindest eine Gerät erzeugt und hierbei der Benutzer an dem Bedienteil eine Bewegung des Bedienteils erfährt, die ihm eine haptische Rückmeldung betreffend das erzeugte Steuersignal darbietet oder ausgibt.The invention also includes a motor vehicle. The motor vehicle according to the invention has at least one device, which may each be, for example, an infotainment system (information entertainment system), a telephone system, an air conditioner or a suspension control. In the motor vehicle according to the invention, an operating device is furthermore provided, which in the manner described generates the control device for generating the control signal for the at least one device. The operating device is coupled to the at least one device and designed to send its control signal to the at least one device. In the motor vehicle according to the invention, the user thus receives an operating device which has a control unit which is magnetically fixed in the zero position and then generates a control signal for the at least one device upon actuation of the control panel by the user and in this case the user on the control panel a movement of the Keypad learns that it provides a haptic feedback regarding the generated control signal or outputs.

Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgestaltet.The motor vehicle according to the invention is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car.

Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:In the following an embodiment of the invention is described. This shows:

1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs mit einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung, 1 a schematic representation of an embodiment of the motor vehicle according to the invention with an embodiment of the operating device according to the invention,

2 eine schematische Darstellung eines Teils der Bedienvorrichtung von 1 und 2 a schematic representation of a part of the operating device of 1 and

3 ein Diagramm betreffend eine Rückstellkraft, die durch eine Justiereinrichtung der Bedienvorrichtung gemäß 1 erzeugt werden kann. 3 a diagram relating to a restoring force, by an adjusting device of the operating device according to 1 can be generated.

Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiment explained below is a preferred embodiment of the invention. In the exemplary embodiment, the described components of the embodiment each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another, which also each independently further develop the invention and thus also individually or in a different combination than the one shown as part of the invention. Furthermore, the described embodiment can also be supplemented by further features of the invention already described.

In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures, functionally identical elements are each provided with the same reference numerals.

1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1, bei dem es sich beispielsweise um einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen, handeln kann. Dargestellt sind ein Gerät 2 und eine Bedienvorrichtung 3 für das Gerät 2. Die Bedienvorrichtung 3 ist mit dem Gerät 2 gekoppelt, beispielsweise über einen CAN-Bus (CAN – Controller Area Network). Das Gerät 2 kann beispielsweise ein Infotainmentsystem, eine Klimaanlage, eine Telefonanlage oder eine Fahrwerksteuerung sein. Die Bedienvorrichtung 3 kann auch mit mehreren Geräten gekoppelt sein. Die Bedienvorrichtung 3 erzeugt zum Steuern des Geräts 2 ein Steuersignal 4 in Abhängigkeit von einer Betätigung der Bedienvorrichtung 3 durch einen Benutzer 5. Von dem Benutzer ist in der Figur nur eine Hand 6 mit einem Finger 7 dargestellt. 1 shows a motor vehicle 1 which may be, for example, a motor vehicle, in particular a passenger car. Shown are a device 2 and an operating device 3 for the device 2 , The operating device 3 is with the device 2 coupled, for example via a CAN bus (CAN - Controller Area Network). The device 2 may be, for example, an infotainment system, air conditioning, a telephone system or a suspension control. The operating device 3 can also be paired with multiple devices. The operating device 3 generated to control the device 2 a control signal 4 in response to an operation of the operating device 3 by a user 5 , The user has only one hand in the figure 6 with a finger 7 shown.

Im Folgenden ist die Bedienvorrichtung 3 anhand von 1, 2 und 3 näher erläutert. 2 zeigt dabei einen Ausschnitt 8 aus 1.The following is the operating device 3 based on 1 . 2 and 3 explained in more detail. 2 shows a section 8th out 1 ,

Zum Betätigen der Bedienvorrichtung 3 weist diese ein Bedienteil 9 auf, das gegenüber einem Gehäuse 10 bewegbar gelagert ist. Das Bedienteil 9 ist hierbei in dem Beispiel durch eine Stützeinrichtung 11 mit Stützelementen 12 an dem Gehäuse 10 gelagert. Die Stützelemente 12 können beispielsweise jeweils durch eine Blattfeder bereitgestellt sein, welche das Bedienteil 9 entlang einer Längsrichtung 13 des Stützelements 12 stützt und hierbei aber federnd oder elastisch in eine Querrichtung 14 senkrecht zur Längsrichtung 13 elastisch oder federnd auslenkbar ist.To operate the operating device 3 this has a control panel 9 on top of that, opposite a case 10 is movably mounted. The control panel 9 Here is in the example by a support device 11 with support elements 12 on the housing 10 stored. The support elements 12 For example, each may be provided by a leaf spring, which the control panel 9 along a longitudinal direction 13 of the support element 12 supports and this but resilient or elastic in a transverse direction 14 perpendicular to the longitudinal direction 13 is elastically or resiliently deflected.

Die Bedienvorrichtung 3 weist des Weiteren eine Aktoreinrichtung 15 auf, die beispielsweise durch einen Elektromagneten 16 mit einer elektrischen Spule 17 und optional mit einem Eisenkern 18 bereitgestellt sein kann. In der Spule 17 kann beweglich ein Ankerelement 19 angeordnet sein, welches mittels eines durch die Spule 17 erzeugten Magnetfelds bezüglich der Spule bewegt werden kann. Das Ankerelement 19 kann beispielsweise über ein Stempelelement 20 auf ein Hebelelement 21 die Bewegung übertragen. Das Hebelelement 21 kann beispielsweise als Stab ausgestaltet sein, welcher fest mit dem Bedienteil 9 verbunden ist. Das Stempelelement 20 kann beispielsweise als Platte oder Scheibe ausgestaltet sein. Durch Aufladen der Spule 17 mit einem Strom I wird somit das Ankerelement 19 bewegt und über das Stempelelement 20 und das Hebelelement 21 das Bedienteil 9 in eine Bewegung 22 versetzt. Die Bewegung 22 erfolgt parallel zu einer Ebene einer Bedienoberfläche 23 des Bedienelements 9. An der Bedienoberfläche 23 können beispielsweise Tasten 24 einer Tastenleiste 25 ausgestaltet sein. Die Tasten 24 müssen dabei nicht einzeln bewegbar sein. Sie können aber auch einzeln unabhängig voneinander bewegbar ausgestaltet sein. Eine Sensoreinrichtung 26 kann durch ein Sensorsignal 27 signalisieren, welche der Tasten 24 der Benutzer 5 mit dem Finger 7 berührt. Hierzu kann die Sensoreinrichtung 27 beispielsweise Sensoren 29 aufweisen, von denen jeweils einer in einer der Tasten 24 angeordnet sein kann. Bei den Sensoren kann es sich beispielsweise um kapazitive Näherungssensoren handeln.The operating device 3 further comprises an actuator device 15 on, for example, by an electromagnet 16 with an electric coil 17 and optionally with an iron core 18 can be provided. In the coil 17 can move an anchor element 19 be arranged, which by means of a through the coil 17 generated magnetic field relative to the coil can be moved. The anchor element 19 can for example via a stamp element 20 on a lever element 21 transfer the movement. The lever element 21 For example, it can be designed as a rod, which firmly with the control panel 9 connected is. The stamp element 20 For example, as a plate or disc be designed. By charging the coil 17 with a current I thus becomes the anchor element 19 moved and over the stamp element 20 and the lever element 21 the control panel 9 in a movement 22 added. The movement 22 takes place parallel to a plane of a user interface 23 of the operating element 9 , At the user interface 23 for example, keys 24 a button bar 25 be designed. The button's 24 do not have to be individually movable. But they can also be individually designed to be movable independently. A sensor device 26 can by a sensor signal 27 signal which of the buttons 24 the user 5 with your finger 7 touched. For this purpose, the sensor device 27 for example, sensors 29 each having one in one of the keys 24 can be arranged. The sensors may, for example, be capacitive proximity sensors.

Die Bedienvorrichtung 3 kann eine Steuereinrichtung 30 aufweisen, die beispielsweise auf der Grundlage einer Leiterplatte 31 mit einer elektrischen Schaltung realisiert sein kann. Die Leiterplatte 31 kann auch beispielsweise einen Mikrocontroller oder Mikroprozessor aufweisen. Die Steuereinrichtung 30 empfängt das Sensorsignal 27 und erzeugt in Abhängigkeit von dem Sensorsignal 27 das Steuersignal 4 für das Gerät 2. Hierbei kann beispielsweise in Abhängigkeit von der betätigten Taste 24 eine Funktion in dem Gerät 2 aktiviert oder deaktiviert werden. Mit dem Erzeugen des Steuersignals 4 kann die Steuereinrichtung 30 auch ein Anregungssignal 32 für die Aktoreinrichtung 15 erzeugen. In dem gezeigten Beispiel entspricht das Anregungssignal 32 dem Strom I durch die Spule 17. Bei dem Anregungssignal 32 kann es sich beispielsweise um einen Wechselstrom handeln oder einen Strom mit einem sägezahnförmigen Verlauf oder einem Stromimpuls, der kürzer als 1 Sekunde, insbesondere kürzer als 500 Millisekunden, ist.The operating device 3 can be a control device 30 have, for example, based on a printed circuit board 31 can be realized with an electrical circuit. The circuit board 31 may also include, for example, a microcontroller or microprocessor. The control device 30 receives the sensor signal 27 and generated in response to the sensor signal 27 the control signal 4 for the device 2 , In this case, for example, depending on the button pressed 24 a feature in the device 2 be activated or deactivated. With the generation of the control signal 4 can the controller 30 also an excitation signal 32 for the actuator device 15 produce. In the example shown, the excitation signal corresponds 32 the current I through the coil 17 , At the excitation signal 32 it may be, for example, an alternating current or a current with a saw-tooth shape or a current pulse which is shorter than 1 second, in particular shorter than 500 milliseconds.

Somit wird bei der Bedienvorrichtung 3 in Abhängigkeit von einer Betätigung einer der Tasten 24 durch den Benutzer 5 sowohl das Steuersignal 4 erzeugt als auch die Bewegung 22 des Bedienteils 9 bewirkt. Der Benutzer spürt somit am Finger 7, falls er erfolgreich eine der Tasten 24 betätigt hat, das heißt erfolgreich das Auslösen des Steuersignals 4 bewirkt.Thus, in the operating device 3 in response to an actuation of one of the keys 24 by the user 5 both the control signal 4 generated as well as the movement 22 of the control panel 9 causes. The user feels thus on the finger 7 if he succeeds one of the keys 24 has pressed, that is successfully triggering the control signal 4 causes.

Die Bewegung 22 erfolgt parallel zur Bedienoberfläche 23, wobei die Bedienoberfläche 23 dadurch definiert ist, dass es sich um den vom Benutzer 5 zu berührenden Bereich des Bedienteils 9 handelt, an welchem durch die Sensoreinrichtung 26 eine Betätigung der Bedienvorrichtung 3 erfasst oder sensiert wird.The movement 22 takes place parallel to the user interface 23 , where the user interface 23 It is defined by the user 5 to touch area of the control panel 9 acts, at which by the sensor device 26 an actuation of the operating device 3 captured or sensed.

Wenn die Aktoreinrichtung 25 inaktiv ist, das heißt kein Strom I durch die Spule 17 fließt, wird das Bedienteil 9 durch eine Justiereinrichtung 33 in einer Ruhelage oder Nulllage S1 gehalten. Mit anderen Worten wirkt bei Auslenken des Bedienteils 9 aus der Nulllage S1 eine Rückstellkraft, welche das Bedienteil 9 in die Nulllage S1 zurückführt. Mit anderen Worten ist die Rückstellkraft in Richtung der Nulllage S1 gerichtet, sobald das Bedienteil 9 aus der Nulllage S1 ausgelenkt wird.When the actuator device 25 is inactive, that is no current I through the coil 17 flows, becomes the control panel 9 by an adjusting device 33 held in a rest position or zero position S1. In other words, acts when deflecting the keypad 9 from the zero position S1, a restoring force, which the control panel 9 returns to the zero position S1. In other words, the restoring force is directed towards the zero position S1, as soon as the control panel 9 is deflected from the zero position S1.

Die Justiereinrichtung 33 weist einen gehäuseseitigen Teil 34 und einen bedienteilseitigen Teil 35 auf.The adjustment device 33 has a housing-side part 34 and a service part side 35 on.

Sowohl im gehäuseseitigen Teil 34 als auch im bedienteilseitigen Teil 35 ist jeweils ein Dauermagnet 36, 37 bereitgestellt, der in 1 und 2 im Schnitt dargestellt ist. Bei dem Dauermagnet 36, 37 kann es sich jeweils um einen Ringmagneten handeln. Eine Ausrichtung einer Magnetisierung 38 der Dauermagneten 36, 37 ist jeweils durch einen Richtungspfeil veranschaulicht. Des Weiteren sind die sich durch die Magnetisierung 38 ergebenden Nordpole N und Südpole S markiert. Die Dauermagneten 36, 37 weisen in der Nulllage S1 des Bedienteils 9 einen Abstand 39 auf. Zwischen den Dauermagneten 36, 37 verläuft zwischen zwei Polen jeweils ein magnetischer Fluss 40 oder ein magnetisches Feld durch den aufgrund des Abstands 39 vorhandenen Zwischenraum.Both in the housing side part 34 as well as in the service part side 35 is always a permanent magnet 36 . 37 provided in 1 and 2 is shown in section. At the permanent magnet 36 . 37 it can each be a ring magnet. An orientation of magnetization 38 the permanent magnet 36 . 37 is illustrated by a directional arrow. Furthermore, they are characterized by magnetization 38 resulting north poles N and south poles S marked. The permanent magnets 36 . 37 point in the zero position S1 of the control panel 9 a distance 39 on. Between the permanent magnets 36 . 37 each magnetic flux passes between two poles 40 or a magnetic field due to the distance 39 existing gap.

Eine genaue Position der Nulllage S1 ist bei der Justiereinrichtung 33 durch Flussleitelemente 41 eingestellt. In dem veranschaulichten Beispiel sind die Flussleitelemente 41 jeweils als Ringe ausgestaltet, von denen jedes jeweils einen der Dauermagnete 36, 37 umgibt. Die Flussleitelemente 41, 42 berühren jeweils einen der Dauermagneten 36, 37. Dabei liegt das Flussleitelement 41 mit einer Anlagefläche 43 an einem Pol des Dauermagneten 36 an. Das Flussleitelement 42 liegt mit einer Anlagefläche 44 an einem Pol des Dauermagneten 37 an. Ein Material 45 der Flussleitelemente 41, 42 weist ein Permeabilitätsteil auf, die größer als 250, insbesondere größer als 500 ist. Des Weiteren beträgt eine Koerzitivfeldstärke des Materials 45 weniger als 1000 Ampere pro Meter. Mit anderen Worten handelt es sich bei dem Material 45 um ein weichmagnetisches Material. Beispielsweise kann das Material 45 Eisen sein. In den Flussleitelementen 41, 42 wird der magnetische Fluss der Dauermagneten 36, 37 zwischen der Anlagefläche 43, 44 zu einer jeweiligen Flussdurchtrittsfläche 46, 47 des jeweiligen Flussleitelements 41, 42 geführt oder geleitet. An den Flussdurchtrittsflächen 46, 47 tritt der magnetische Fluss zwischen den Flussleitelementen 41, 42 über. Mit anderen Worten tauschen die Flussleitelemente 41, 42 den magnetischen Fluss über ihre Flussdurchtrittsflächen 46, 47 aus. Mit Austausch ist hierbei gemeint, dass mindestens 70 Prozent des magnetischen Flusses, den die Flussleitelemente 41, 42 austauschen, über ihre Flussdurchtrittsflächen 46, 47 ausgetauscht wird. Ein Abstand 48 der Flussdurchtrittsflächen 46, 47 ist kleiner als der Abstand 39 der Dauermagneten 36, 37. Der Abstand 48 ist dabei aber größer als Null. In der Ruhelage S1 ist der Abstand 48 der Flussdurchtrittsflächen 46, 47 minimal. Durch die Bewegung 22 ergibt sich eine Scherbewegung der Flussdurchtrittsflächen 46, 47, durch welche der Abstand vergrößert wird. Der Abstand wird insbesondere jeweils durch zwei Punkte definiert, die sich aus den beiden Flussdurchtrittsflächen ergeben, indem auf einer Flussdurchtrittsflächen eine Normale oder Senkrechte zur Flussdurchtrittsfläche konstruiert wird, die dann sowohl die Flussdurchtrittsfläche selbst als auch die andere Flussdurchtrittsfläche schneidet. Die beiden Schnittpunkte bilden dann die Referenz für die Bestimmung des Abstands.An exact position of the zero position S1 is at the adjusting device 33 by flux guiding elements 41 set. In the illustrated example, the flux guides are 41 each designed as rings, each of which each one of the permanent magnets 36 . 37 surrounds. The flux guiding elements 41 . 42 each touch one of the permanent magnets 36 . 37 , This is the flux guide 41 with a contact surface 43 at a pole of the permanent magnet 36 at. The flux guide 42 lies with a contact surface 44 at a pole of the permanent magnet 37 at. A material 45 the flux guide elements 41 . 42 has a permeability part which is greater than 250, in particular greater than 500. Furthermore, there is a coercive force of the material 45 less than 1000 amperes per meter. In other words, it is the material 45 around a soft magnetic material. For example, the material 45 Be iron. In the flux guiding elements 41 . 42 becomes the magnetic flux of the permanent magnets 36 . 37 between the contact surface 43 . 44 to a respective flow passage area 46 . 47 the respective flux guide 41 . 42 led or directed. At the river crossing areas 46 . 47 the magnetic flux occurs between the flux-conducting elements 41 . 42 above. In other words, the flux-guiding elements exchange 41 . 42 the magnetic flux across its flow passage surfaces 46 . 47 out. By exchange, it is meant here that at least 70 percent of the magnetic flux is that of the flux-conducting elements 41 . 42 exchange over their river crossing areas 46 . 47 is exchanged. A distance 48 of the Flow passage areas 46 . 47 is smaller than the distance 39 the permanent magnet 36 . 37 , The distance 48 but is greater than zero. In the rest position S1 is the distance 48 the river passage areas 46 . 47 minimal. Through the movement 22 results in a shear movement of the flow passage surfaces 46 . 47 by which the distance is increased. In particular, the distance is defined in each case by two points, which result from the two flow passage areas, by constructing a normal or perpendicular to the flow passage area on a flow passage area, which then intersects both the flow passage area itself and the other flow passage area. The two intersections then form the reference for the determination of the distance.

Des Weiteren sind die Flächen der Flussdurchtrittsflächen 46, 47 parallel zur Bedienoberfläche 23 angeordnet. Mit anderen Worten sind die Flussdurchtrittsflächen 46, 47 parallel zu der Bewegung 22 des Bedienteils 9 angeordnet.Furthermore, the surfaces of the flow passage surfaces 46 . 47 parallel to the user interface 23 arranged. In other words, the flow passage surfaces 46 . 47 parallel to the movement 22 of the control panel 9 arranged.

Bei dem Flussleitelement 41 ist die Flussdurchtrittsfläche 46 flächenmäßig kleiner als die Anlagefläche 43. Bei dem Flussleitelement 42 ist die Flussdurchtrittsfläche 47 flächenmäßig kleiner als die Anlagefläche 44. Hierdurch ist eine Flussdichte des zwischen den Flussdurchtrittsflächen 46, 47 angeordneten magnetischen Flusses 49 größer als die Flussdichte des magnetischen Flusses 40 zwischen den Dauermagneten 36, 37 selbst.In the flux guide 41 is the river passage area 46 smaller in area than the contact surface 43 , In the flux guide 42 is the river passage area 47 smaller in area than the contact surface 44 , This results in a flux density of between the flow passage surfaces 46 . 47 arranged magnetic flux 49 greater than the flux density of the magnetic flux 40 between the permanent magnets 36 . 37 even.

Die Flussleitelemente 41, 42 weisen in dem veranschaulichten Beispiel ein L-Profil auf. Hierbei ist zwischen den jeweiligen Polen N, S jedes Dauermagneten 36, 37 und den Flussleitelementen 41, 42 jeweils ein Zwischenraum 50 vorgesehen, der beispielsweise mit Luft gefüllt sein kann. Hierdurch ist ein magnetischer Kurzschluss des jeweiligen Dauermagneten 36, 37 durch sein Flussleitelement 41, 42 verhindert.The flux guiding elements 41 . 42 have an L-profile in the illustrated example. Here is between the respective poles N, S each permanent magnet 36 . 37 and the flux guides 41 . 42 one space each 50 provided, which may be filled with air, for example. This is a magnetic short circuit of the respective permanent magnet 36 . 37 through its flux guide 41 . 42 prevented.

In 3 ist veranschaulicht, welcher Betrag einer Rückstellkraft F sich durch die Justiereinrichtung 33 ergibt, wenn das Bedienteil 9 die Bewegung 22 ausführt, durch welche sich eine Auslenkung X entlang einer x-Achse 51 ergibt. In 3 ist hierbei die Auslenkung X bezüglich der Ruhelage S1 aufgetragen. Ein Verlauf 52 veranschaulicht, dass sich um die Ruhelage S1 herum ein Minimum 53 ergibt, so dass die Nulllage S1 selbst stabil ist. Ein alternativer Verlauf 54 veranschaulicht, wie sich die Rückstellkraft S1 ergeben würde, falls nicht die Flussleitelemente 41, 42 bei der Justiereinrichtung 33 bereitgestellt werden. Zu erkennen ist, dass im Bereich des Minimums 43 der alternative Verlauf 54 flacher verläuft oder weniger steil als der Verlauf 52. Mit anderen Worten wirkt keine derart große Rückstellkraft zur Nulllage S1 hin, falls die Flussleitelemente 41, 42 nicht bereitgestellt sind. Des Weiteren ist durch Maxima 55 veranschaulicht, dass bei einer Auslenkung X größer als ein vorbestimmbarer Betrag die Flussdurchtrittsflächen 46, 47 derart weit auseinander liegen, dass die Magnetkraft wieder nachlässt. Hier kann aber beispielsweise durch die Stützelemente 12 sichergestellt werden, dass das Bedienteil 9 stets wieder in den Bereich um die Nulllage S1 zurückgeführt wird, so dass wieder die Flussdurchtrittsflächen 46, 47 die Rückstellkraft F ausbilden.In 3 is illustrated, which amount of a restoring force F through the adjusting device 33 results when the keypad 9 the movement 22 through which there is a displacement X along an x-axis 51 results. In 3 Here, the deflection X is plotted with respect to the rest position S1. A course 52 illustrates that around the rest position S1 around a minimum 53 results, so that the zero position S1 itself is stable. An alternative course 54 illustrates how the restoring force S1 would result if not the Flußleitelemente 41 . 42 at the adjusting device 33 to be provided. It can be seen that in the range of the minimum 43 the alternative course 54 flatter or less steep than the course 52 , In other words, no such large restoring force acts towards the zero position S1 if the flux guide elements 41 . 42 are not provided. Furthermore, by maxima 55 illustrates that at a deflection X greater than a predeterminable amount, the flow passage areas 46 . 47 so far apart that the magnetic force decreases again. But here can, for example, by the support elements 12 be sure that the keypad 9 always returned to the area around the zero position S1, so that again the flow passage areas 46 . 47 form the restoring force F.

Bei der Bedienvorrichtung ist somit eine Nulllagenfixierung der der Bedienoberfläche 23 durch zwei Permanentmagnete oder Dauermagnete 36, 37 kombiniert mit Abreißblechen, die Flussleitelemente 41, 42 bilden und das Magnetfeld der Dauermagneten bündeln. Indem die Flussdurchtrittsflächen 46, 47 den Abstand 48 größer als Null aufweisen, ergibt sich eine kontaktlose Nulllagenzentrierung. Somit ist keine Reibung oder eine sonstige unerwünschte Begleiterscheinung vorhanden.In the operating device is thus a zero position fixation of the user interface 23 by two permanent magnets or permanent magnets 36 . 37 combined with tear-off plates, the flux guide elements 41 . 42 form and focus the magnetic field of the permanent magnet. By the flow passage surfaces 46 . 47 the distance 48 greater than zero, results in a contactless zero position centering. Thus, there is no friction or other unwanted side effects.

An dem beweglichen Bedienteil und am Gehäuse der Bedienvorrichtung ist also jeweils ein Permanentmagnet angebracht. Dieser Permanentmagnet ist zur Bündelung des Magnetfelds mit Abreißblechen versehen, die jeweils ein Flussleitelement bilden. Diese Anordnung erzeugt eine stabile Nulllage des Bedienteils. Wird nun die Aktoreinrichtung angesteuert, wird die Haltekraft der Magnete überwunden und die Bedienoberfläche kann ausgelenkt/beschleunigt werden. Die Permanentmagnete können hierbei in den unterschiedlichsten Ausführungsformen dargestellt werden. Beispielsweise kann jeweils ein Ringmagnet vorgesehen sein. Es kann auch ein Stabmagnet vorgesehen sein, dessen Magnetisierung beispielsweise parallel zur Bedienoberfläche 23 und/oder der Bewegungsrichtung 22 ausgerichtet ist.At the movable control panel and the housing of the operating device so a permanent magnet is mounted in each case. This permanent magnet is provided for bundling the magnetic field with tear-off plates, each forming a flux guide. This arrangement generates a stable zero position of the operating part. Now, if the actuator device is driven, the holding force of the magnets is overcome and the user interface can be deflected / accelerated. The permanent magnets can be represented here in various embodiments. For example, a ring magnet can be provided in each case. It can also be provided a bar magnet whose magnetization, for example, parallel to the user interface 23 and / or the direction of movement 22 is aligned.

Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung eine Nulllagenfixierung durch Permanentmagnete bei einem Bedienteil mit aktiver Haptik bereitgestellt werden kann.Overall, the example shows how can be provided by the invention, a zero position fixation by permanent magnets in an operating panel with active feel.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2002/0093328 A1 [0002]
DE 102007002189 A1 [0003]
US 2014/0015596 A1 [0004]

Claims

Operating device ( 3 ) for a motor vehicle ( 1 ), comprising: - a control panel ( 9 ) movable with respect to a housing ( 10 ) of the operating device ( 3 ) is stored and a Berühroberfläche ( 23 ) for operating the control panel ( 9 ), - one on the housing ( 10 ) fixedly mounted actuator device ( 15 ) for moving the control panel ( 9 ) from a zero position (S1) as a function of an excitation signal (S1) 32 ), - an adjusting device ( 33 ) for adjusting the control panel ( 9 ) in the zero position (S1) with inactive actuator device ( 15 ), wherein the adjusting device ( 33 ) one on the control panel ( 9 ) arranged first permanent magnet ( 36 ) and one with respect to the housing ( 10 ) fixedly arranged second permanent magnets ( 37 ), characterized in that on the first permanent magnet ( 36 ) a first magnetic flux guide element ( 41 ) and at the second permanent magnet ( 37 ) a second magnetic flux guide element ( 42 ) is applied, wherein each of the flux guide elements ( 41 . 42 ) each have a contact surface ( 43 . 44 ), with which it at the respective permanent magnet ( 36 . 37 ), and a flow passage area ( 46 . 47 ) by a material ( 45 ) of the flux conducting element ( 41 . 42 ) with the contact surface ( 43 . 44 ) is magnetically coupled, and wherein in each case the contact surface ( 43 . 44 ) larger than the flow passage area ( 46 . 47 ) and wherein in the zero position (S1) a distance ( 48 ) of the flow passage area ( 46 ) of the first flux guiding element ( 41 ) and the flow passage area ( 47 ) of the second flux guide element ( 42 ) is minimized.

Operating device ( 3 ) according to claim 1, wherein the flux guiding elements ( 41 . 42 ) to each other a distance ( 48 ) greater than zero.

Operating device ( 3 ) according to one of the preceding claims, wherein the first flux guide element ( 41 ) and / or the second flux guide ( 42 ) each having a sheet, each having a sheet broadside at respective permanent magnets ( 36 . 37 ) and the flow passage area ( 46 . 47 ) is formed by a narrow side of the metal.

Operating device ( 3 ) according to one of the preceding claims, wherein the two permanent magnets ( 36 . 37 ) each as a ring magnet and the two flux guide elements ( 41 . 42 ) are each configured as a ring.

Operating device ( 3 ) according to any one of the preceding claims, wherein the information provided by the actuator device ( 15 ) caused movement ( 22 ) of the control panel ( 9 ) takes place in a predetermined plane and the two flow passage areas ( 46 . 47 ) are arranged parallel to the plane.

Operating device ( 3 ) according to any one of the preceding claims, wherein the material ( 45 ) of the flux guide elements ( 41 . 42 ) has a permeability greater than 250, in particular greater than 500, and / or a coercive force less than 1000 amperes per meter.

Operating device ( 3 ) according to one of the preceding claims, wherein the operating part ( 9 ) via a support device ( 11 ) on the housing ( 10 ) and the support device ( 11 ) at least one support element ( 12 ), which is designed as a leaf spring or leg spring, and a longitudinal direction ( 13 ) of the at least one support element ( 12 ) each perpendicular to the by the actuator device ( 15 ) caused movement ( 22 ) of the control panel ( 9 ) is aligned.

Operating device ( 3 ) according to one of the preceding claims, wherein the actuator device ( 15 ) an electromagnet ( 16 ) with an electric coil ( 17 ), in which a ferromagnetic anchor element ( 19 ) is movably arranged and in response to a magnetic field of the coil ( 17 ) performs a pushing movement.

Operating device ( 3 ) according to one of the preceding claims, wherein a sensor device ( 26 ) for generating a sensor signal ( 27 ) in response to a user-side touch of the touch surface ( 23 ) and / or a user-side approach to the touch surface ( 23 ) and a control device ( 30 ), the control device ( 30 ) is set up in such a way that it depends on the sensor signal ( 27 ) a control signal ( 4 ) for at least one device ( 2 ) of the motor vehicle ( 1 ) and with the control signal ( 4 ) the excitation signal ( 32 ) for the actuator device ( 15 ) generated.

Motor vehicle ( 1 ) with at least one device ( 2 ) and with an operating device ( 3 ) according to claim 9, wherein the operating device ( 3 ) with the at least one device ( 2 ) and is adapted to receive its control signal ( 4 ) to the at least one device ( 2 ).