专利名称：触觉操作装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种特别是用于机动车的触觉操作装置，带有具有至少一个接触灵敏的触摸区域的触控板，其中在接触触摸区域时可以触发开关信号并且可以通过运动驱动器在触控板的平面内以特定的节奏可运动地驱动触控板，并且其中触控板通过一个或多个柔性连接件和固定的支架连接。
背景技术：
在用于触发开关信号的这样的触觉操作装置中，在对触摸区域操作时以特定的节奏触发触控板的运动，以便通过正确地触发开关信号给操作人员提供反馈。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种开头提到类型的触觉操作装置，该触觉操作装置具有简单并且抗干扰的结构。该目的根据本发明由此来实现，即该一个或多个柔性连接件是柔性可偏转的保持臂，其一个端部和支架连接并且其另一个端部和触控板连接。少量的简单的部件在此避免了干扰性的噪声产生。在简单的设计方案中，保持臂可以是板条。如果保持臂是弹簧臂，那么触控板的支撑件同时促使偏转的触控板返回到其中间位置并且因此满足双项功能。优选地，该一个或多个保持臂布置在触控板的一个或多个边缘区域中。如果保持臂布置在触控板的彼此相对设置的边缘区域中，那么它们构成了平行四边形，其确保了触摸区域的稳定支撑。特别在大面积的触控板中为了实现其稳定支撑可以在触控板的每个边缘区域上布置两个或多个保持臂。保持臂可以具有圆形横截面。如果保持臂具有矩形横截面，那么被引导的偏转性因此也局限于一个唯一的偏转装置，这支持了稳定的支撑。偏转性的方向相应于运动驱动器的驱动方向。由此实现均勻的平行四边形，即布置在触控板的彼此相对设置的边缘区域中的保持臂的纵向侧面彼此平行延伸，从而使触控板的平面总是均勻偏转。为了影响驱动器的作用在触控板上的力_/路线-走向，保持臂在其长度上可以具有从支架朝向于触控板的不同的横截面。显而易见地，保持臂也可以在其长度上具有从支架朝向于触控板的保持相等的横截面。为了通过运动驱动器在偏转行程结束时产生制动效果，弹簧臂可以具有完全地或部分地从支架朝向于触控板逐渐变细的横截面。
为了稳定地定位和简单地装配优选的是，保持臂的支架侧的端部牢固地压入和支架牢固地连接的托架中。为了使得连接区域更灵活，保持臂的支架侧的端部可以形成与支架连接的弯曲关节，和/或保持臂的触控板侧的端部可以形成与触控板连接的弯曲关节，从而避免了连接区域中的过载和对触控板的运动轨迹的影响。为了限制触控板的偏转运动，保持臂可以由中间位置偏转直至抵靠在止挡部上。为了实现在偏转运动结束时制动，止挡部可以具有弹性制动件。止挡部可以是支撑面，该支撑面完全地或部分地在支架和触控板之间延伸。如果支撑面成拱形地延伸到弹簧臂，那么保持臂在其偏转时逐渐增加地抵靠在支撑面上，这导致对偏转运动逐渐增加的制动并且进而实现避免激烈的撞击。在此，支撑面可以具有在其拱度中改变的拱形结构，从而因此可以确定制动变化曲线。特别地，非直线的驱动也可以通过运动驱动器例如利用平方增长的力变化曲线通过相应的拱形相对于直线的运动顺序实现均衡。优选地，运动驱动器是在运动方向上可直线驱动的运动驱动器。运动驱动器可以是电动机械的运动驱动器，例如磁性运动驱动器或压电运动驱动
ο这是有利的，因为可以因此无问题地获得触控板的、可由人手良好检测的达到3G 或更多的加速度。但也可以应用每个其它的运动驱动器，例如气动的运动驱动器。为了可以在较小的空间上实现多个触摸区域，触控板具有多个分散布置在触控板上的、可彼此独立控制的接触灵敏的触摸区域，其中为了使得操作人员容易地找到触摸区域，优选地可以通过操作人员将触摸区域以阵列的形式布置。在简单的设计方案中，触摸区域可以是压电-和/或电容-和/或电阻触摸区域。为了在触觉上加以区分，不同的触摸区域可以对应不同的特定的节奏，可以以该特定的节奏可运动地驱动触控板。为了使触摸区域可以适合于可视的可控制性，触控板可以以简单的方式至少在触摸区域的区域中设计为透明的，其中在触控板和支架之间布置了一个或多个和支架牢固连接的显示装置。由此实现较小的结构体积和在一定条件下灵活的控制性，即显示装置是光电显示装置，例如液晶显示器(LCD)或有机发光二极管(OLED)或真空荧光显示器(VF)。优选地，通过显示装置可以显示可对应于对应的所述触摸区域的开关功能的字母数字符号和/或记号。为了避免由于环境影响、例如潮湿和灰尘而损害到功能，支架和触控板可以构成一个封闭的壳体的两个壳体部件，在该壳体中至少布置了显示装置或显示装置的显示面， 并且壳体部件通过密封装置在触控板的平面内或在平行于触控板的平面内相对彼此可运动地连接。因此也避免了对显示装置的显示区域的可视性的损害。对此，触控板和支架的壳体部件可以在触控板的平面内或在一个或多个平行于触控板的平面内彼此邻接，其中在触控板和支架的彼此邻接的区域中布置了密封装置。
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为了可以相对运动，密封装置可以是弹性密封件，该弹性密封件与触控板和支架的彼此邻接的区域相连接。为了可以相对运动，密封装置可以是弹性密封件、例如膜片，该弹性密封件与触控板和支架的彼此邻接的区域相连接。为了避免特别是在例如出现在机动车中的环境温度剧烈改变时对运动轨迹的影响，弹性密封件优选地由刚度在-4o°c至+iio°c之间的温度范围中至少几乎相等的材料制成。 对此，密封件可以由塑料制成。在密封装置的另一个至少尽可能避免运动轨迹的影响的设计方案中，在触控板和支架的彼此平行邻接的平面之间可以布置具有一个或多个迷宫式部件的、构成封闭的环形通道的迷宫式密封件，其中迷宫式密封件的接片与触控板可通过运动驱动器相对于支架运动的程度相比以更大的缝隙在平行于触控板的平面的平面内伸入迷宫式密封件的凹槽中。优选地，环形通道具有矩形的走向，其中矩形的直线通过半径彼此连接。
在附图中示出了本发明的实施例并且在下面加以详细说明。图中示出图1是操作装置的第一实施例的底面透视图，图2是根据图1的操作装置在横截面中的截面图，图3是根据图1的操作装置的放大截面图，图4是操作装置的第二个实施例的底面透视图，图5是根据图4的操作装置的第二局部底面透视图，图6是根据图4的操作装置的横截面透视图，图7是根据图4的操作装置的截面放大图的透视图。
具体实施例方式示出的操作装置具有触控板1，其上侧配有透明薄膜2，该薄膜具有多个未示出的透明的接触灵敏的触摸区域。触摸区域可以是电容触摸区域，在接触触摸区域时触发开关信号，该开关信号可以传输给需要控制的设备。触控板1具有矩形框架3，其内部区域利用在其上面镀有薄膜2的透明板4封闭。在框架3的较短的侧面上，各两个具有矩形横截面的弹簧臂5利用其一个端部彼此间隔开地布置，弹簧臂成矩形地从触控板1的远离薄膜2的侧面伸出。弹簧臂5利用其纵向侧面平行于框架3的较短的一侧延伸，并且可以利用其第二端部固定在支架6上。在图1至3中的实施例中，弹簧臂5的第二端部牢固地压入支架6的托架7中。在图4至7中的实施例中，支架6具有连接板8，其自由端和弹簧臂5的自由端连接。托架7和连接板8布置在各个弹簧臂5的、朝向支架6的中心的侧面上，并且在其朝向弹簧臂5的侧面上具有带有拱形结构的支撑面9，该拱形结构延伸经过支架6和触控板1之间的部分距离。从弹簧臂5在托架7或连接板8上的固定位置出发，支撑面9朝向其另一个端部接近支架6的中心区域。由此，可以使借助于弹簧臂5支撑的和通过该弹簧臂和支架6连接的触控板1在其纵向延伸的方向上相对于支架6偏转。弹簧臂5构成平行四边形，从而使得其它的不在触控板1的纵向延伸方向上的偏转是不可能的。此外在支架6上布置了磁性运动驱动器10，其在接触触摸区域并触发开关信号时作用于和触控板1连接的锚栓11上，用于使触控板1偏转。经过数量级为0. 2mm至0. 5mm的距离交错地进行这种偏转，其中每个触摸区域对应一个自身的节奏，其中触控板1在接触触摸区域时由磁性运动驱动器10振动地驱动。在触控板1每次偏转时，弹簧臂5在框架3的较短的一侧上逐渐增加地抵靠在其对应的支撑面9的拱形结构上，从而在偏转结束时使弹簧臂5至少尽可能抵靠在其对应的支撑面9上。然后在断开磁性运动驱动器10时通过弹簧臂5的弹簧力实现回振。两个另外的弹簧臂5抵靠在其对应的支撑面9上。该振动节奏可以通过接触触摸区域的操作人员触觉地感知和识别。因此以触觉方式提供了关于触发了开关信号的反馈信息以及通过识别特殊的节奏而以触觉方式提供了关于哪个触摸区域被控制的信息。因此操作人员可以确认，是否操作人员实际上也已经接触了需要由其来控制的触摸区域。为了首先可以在视觉上识别各个需要控制的触摸区域在触控板1上的位置，在触控板1的远离薄膜2的侧面上在支架6上布置了液晶显示器12，操作人员可以通过触控板 1的透明板4看到液晶显示器所示出的符号和/或记号。在每个触摸区域后方布置了与其对应的符号和/或记号。在图4至7的实施例中，支架和触控板1构成了封闭壳体的两个壳体部分。触控板1设计为在相对板4设置的侧面上打开的盒子，其在其打开区域上具有平行于板4的、环绕的密封区域13。在与密封区域平行的平面中，设计成板形的支架6的水平密封区域14抵靠在该密封区域13上。在触控板1的密封区域13上，设计有两个彼此平行地沿着打开区域延伸的、构成环形通道的、连续不断的环绕的凹槽15，支架6的密封区域14的相应的连续不断的环绕的接片16伸入该凹槽中。由凹槽15和接片16构成的环形通道形成迷宫式密封件，其具有矩形的走向，其中矩形的直线通过半径17彼此连接。为了实现触控板1相对于支架6不受阻碍的偏转运动，凹槽15具有这样一种宽度，即接片16在触控板1偏转时并不抵靠在凹槽壁上。
权利要求
1.一种特别是用于机动车的触觉操作装置，带有具有至少一个接触灵敏的触摸区域的触控板，其中在接触所述触摸区域时可以触发开关信号并且通过运动驱动器可以在所述触控板的平面内以特定的节奏可运动地驱动所述触控板，并且其中所述触控板通过一个或多个柔性连接件和固定的支架连接，其特征在于，所述一个或多个柔性连接件是柔性可偏转的保持臂，所述保持臂的一个端部和所述支架(6)连接并且所述保持臂的另一个端部和所述触控板(1)连接。
2.根据权利要求1所述的显示单元，其特征在于，所述保持臂是板条。
3.根据前述权利要求中任一项所述的显示单元，其特征在于，所述保持臂是弹簧臂(6)。
4.根据权利要求3所述的显示单元，其特征在于，所述一个或多个弹簧臂(5)布置在所述触控板的一个或多个边缘区域中。
5.根据权利要求4所述的显示单元，其特征在于，所述弹簧臂(5)布置在所述触控板 (1)的彼此相对设置的边缘区域中。
6.根据权利要求5所述的显示单元，其特征在于，在所述触控板(1)的每个边缘区域上布置了两个或多个弹簧臂(5)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的显示单元，其特征在于，所述保持臂具有圆形横截面。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的显示单元，其特征在于，所述保持臂具有矩形横截面。
9.根据权利要求8所述的显示单元，其特征在于，布置在所述触控板(1)的彼此相对设置的边缘区域上的所述保持臂(5)的纵向侧面彼此平行延伸。
10.根据前述权利要求中任一项所述的显示单元，其特征在于，所述保持臂在所述保持臂的长度上具有从所述支架朝向于所述触控板的不同的横截面。
11.根据权利要求10所述的显示单元，其特征在于，所述保持臂具有完全地或部分地从所述支架朝向于所述触控板逐渐变细的横截面。
12.根据前述权利要求中任一项所述的显示单元，其特征在于，所述保持臂(5)的支架侧的端部牢固地压入和所述支架(6)牢固地连接的托架(7)中。
13.根据前述权利要求中任一项所述的显示单元，其特征在于，所述保持臂(5)的支架侧的端部形成与所述支架(6)连接的弯曲关节，和/或所述保持臂(5)的触控板侧的端部形成与所述触控板(1)连接的弯曲关节。
14.根据前述权利要求中任一项所述的显示单元，其特征在于，所述保持臂(5)可以由中间位置偏转直至抵靠在止挡部上。
15.根据权利要求14所述的显示单元，其特征在于，所述止挡部是支撑面(9)，所述支撑面完全或部分地在所述支架(6)和所述触控板(1)之间延伸。
16.根据权利要求15所述的显示单元，其特征在于，所述支撑面(9)成拱形地延伸到所述保持臂(5)。
17.根据权利要求16所述的显示单元，其特征在于，所述支撑面(9)具有在所述支撑面的拱度中改变的拱形结构。
18.根据前述权利要求中任一项所述的显示单元，其特征在于，所述运动驱动器是在运动方向上可直线驱动的运动驱动器。
19.根据权利要求18所述的显示单元，其特征在于，所述运动驱动器是电动机械的运动驱动器。
20.根据权利要求19所述的显示单元，其特征在于，所述运动驱动器是磁性运动驱动器(10)。
21.根据权利要求19所述的显示单元，其特征在于，所述运动驱动器是压电运动驱动器。
22.根据权利要求18所述的显示单元，其特征在于，所述运动驱动器是气动的运动驱动器。
23.根据前述权利要求中任一项所述的显示单元，其特征在于，所述触控板(1)具有多个分散布置在所述触控板(1)上的、可彼此独立控制的接触灵敏的触摸区域。
24.根据权利要求23所述的显示单元，其特征在于，所述触摸区域以阵列的形式布置。
25.根据权利要求23和24中任一项所述的显示单元，其特征在于，所述一个或多个触摸区域是压电-和/或电容-和/或电阻触摸区域。
26.根据权利要求23至25中任一项所述的显示单元，其特征在于，不同的触摸区域对应不同的特定的节奏，可以以所述特定的节奏可运动地驱动所述触控板(1)。
27.根据前述权利要求中任一项所述的显示单元，其特征在于，所述触控板(1)至少在所述触摸区域的区域中设计为透明的，其中在所述触控板(1)和所述支架(6)之间布置了一个或多个和所述支架(6)牢固连接的显示装置。
28.根据权利要求27所述的显示单元，其特征在于，所述显示装置是光电显示装置。
29.根据权利要求28所述的显示单元，其特征在于，所述光电显示装置是液晶显示器 (LED) (12)或有机发光二极管(OLED)或真空荧光显示器(VF)。
30.根据权利要求27至29中任一项所述的显示单元，其特征在于，通过所述显示装置可以显示可对应于对应的所述触摸区域的开关功能的字母数字符号和/或记号。
31.根据前述权利要求中任一项所述的显示单元，其特征在于，所述支架(6)和所述触控板(1)构成一个封闭的壳体的两个壳体部件，在所述壳体中至少布置了所述显示装置或所述显示装置的显示面，并且所述壳体部件通过密封装置在所述触控板的平面内或在平行于所述触控板(1)的平面内相对彼此可运动地连接。
32.根据权利要求31所述的显示单元，其特征在于，所述触控板(1)和所述支架(6)的所述壳体部件在所述触控板的平面内或在一个或多个平行于所述触控板(1)的平面内彼此邻接，其中在所述触控板(1)和所述支架(6)的彼此邻接的区域中布置了所述密封装置。
33.根据权利要求32所述的显示单元，其特征在于，所述密封装置是弹性密封件，所述弹性密封件与所述触控板和所述支架的彼此邻接的区域相连接。
34.根据权利要求33所述的显示单元，其特征在于，所述弹性密封件是膜片。
35.根据权利要求33和34中任一项所述的显示单元，其特征在于，所述弹性密封件由刚度在-4o°c至+iio°c之间的温度范围中至少几乎相等的材料制成。
36.根据权利要求35所述的显示单元，其特征在于，所述密封件由塑料制成。
37.根据权利要求32所述的显示单元，其特征在于，在所述触控板(1)和所述支架(6) 的彼此平行邻接的平面之间布置了具有一个或多个迷宫式部件的、构成封闭的环形通道的迷宫式密封件，其中所述迷宫式密封件的接片(16)与所述触控板(1)可通过运动驱动器相对于所述支架(6)运动的程度相比以更大的缝隙在平行于所述触控板(1)的平面的平面内伸入所述迷宫式密封件的凹槽(15)中。
38.根据权利要求37所述的显示单元，其特征在于，所述环形通道具有矩形的走向，其中矩形的直线通过半径(17)彼此连接。
全文摘要
本发明涉及一种特别是用于机动车的触觉操作装置，带有具有至少一个接触灵敏的触摸区域的触控板(1)，其中在接触触摸区域时可以触发开关信号并且可以通过运动驱动器在触控板(1)的平面内以特定的节奏可运动地驱动触控板(1)，并且其中触控板(1)通过一个或多个柔性连接件和固定的支架(6)连接。该一个或多个柔性连接件是弹簧臂(5)，弹簧臂的一个端部和支架(6)连接并且其另一个端部和触控板(1)连接。
文档编号G06F3/01GK102216875SQ200980145575
公开日2011年10月12日 申请日期2009年10月23日 优先权日2008年11月21日
发明者海因茨·波法尔, 阿明·迪茨 申请人:大陆汽车有限责任公司