输入设备的制作方法

本发明涉及一种接触敏感的具有触摸板的输入设备，所述触摸板以相对于所述载体可振动的方式进行支撑，以便能够借助激励器置身于振动状态之中。在接触时，操作者能够感受到此振动，并因此用来在输入时产生触觉反应。

背景技术：

这种方法在现有技术中是已知的。对于振动来说，在例如US 2008055277A1的现有技术中建议了各种不同的振动方向。对于激励器、优选电动操纵的激励器来说，也已知各种不同的理念，例如压电激励。本发明致力于解决所述触摸板的“浮动”且复位的支撑这一问题。在此最重要的是实现尽可能无摩擦、无磨损且抗暴力的支撑，从而能够可靠地维持触摸板的原始位置。尤其在机动车中最重要的是，由于相对运动且受结构制约而在输入设备上强制设置的间隙的间隙尺寸不会随时使用时间的增长而增大，因此至少长此下去不再能够可靠地密封。

此外还存在着这样支撑所述触摸板的需求，其中允许在垂直于触摸板的接触敏感的输入面的方向上进行复位的位置变化，以便能够借助传感器来探测该位置变化，并因此能够给通过操纵而引起的所述触摸板的位置变化分配处理功能。

因此，尤其如果通过激励器引起的推动或振动激励的方向不与通过所述操纵引起的位置变化的方向重合，尤其这两个方向相互垂直的，则对所述触摸板的支撑提出了高要求。

技术实现要素：

在此背景条件下，本发明的目的是，提供一种在支撑方面经改善的输入设备。此目的通过权利要求1所述的输入设备得以实现。相应有利的机动车是并列的权利要求的内容。有利的构造方案是各从属权利要求的内容。应注意，在这些专利权利要求中单个阐述的特征能够以任意的技术上有意义的方式相互组合，并且用来阐述本发明的其它构造方案。尤其结合附图的描述额外地刻画和详细说明了本发明的特征。

本发明涉及一种输入设备。所述根据本发明的输入设备优选具有触摸板。所述触摸板具有接触敏感的输入面。在本发明的意义中“触摸板”这一概念是广义的，涉及各种接触敏感的输入设备，其中以空间分辨的方式或以非空间分辨的方式对输入面的接触进行探测。优选以空间分辨的方式进行探测，以便例如根据接触走向来实现输入，例如控制屏幕上的光标。

根据本发明，所述触摸板能够是由显示器和接触敏感的输入面(触摸屏)构成的组合物的一部分，或者能够定义出无显示的、即纯接触敏感的输入面。例如以电容方式、电阻方式或光学方式探测到接触坐标或其走向。“触摸板”这一概念还例如包括保持结构，其支撑着所述接触敏感的输入面并因此刚性地与之相连，必要时还与之一起移动。

根据本发明的输入设备还包括用来将所述触摸板固定在所述载体上的器件，以便至少在与所述接触敏感的输入面平行和/或垂直的方向上支撑所述触摸板，所述触摸板能够从原始位置中偏转出来并且弹性地复位到原始位置中。换言之，所述触摸板连同(可选地)刚性地固定在所述触摸板上的保持结构能够从所述原始位置中移出来，或者优选在所述原始位置周围移动。

尤其当所述触摸板的位置由于垂直地作用在所述接触敏感的输入面上的操纵力而发生变化时，为了探测所述触摸板相对于所述载体的位置，还设置有传感器、例如力感应器。例如设置以电容方式或以电感方式测量的传感器。

根据本发明，还设置有激励器，用来在所述的方向中激起所述触摸板的振动，以便产生触觉反应。所述激励器优选指电操纵的激励器。更优选的是，设置电磁激励器。

根据本发明，用来固定所述触摸板的器件还包括多个(例如四个)优选结构一致的片簧元件。它们优选由弹簧钢例如以冲压步骤制成。每个片簧元件都具有用来抵靠在所述载体上的第一平坦部段，还具有用来抵靠在所述触摸板(例如其保持结构)上的第二平坦部段。每个片簧元件都还构成设置在第一平坦部段和第二平坦部段之间的弯成U形的部段，因此所述第一平坦部段和所述第二平坦部段借助所述弯成U形的部段以可弹性振动的方式且相互隔开地设置。

因此，首先通过U形部段实现了在所述片簧元件的所述原始位置中的复位，并因此实现所述触摸板相对于所述载体的复位。

所述U形部段例如这样设置，即当所述触摸板从所述原始位置中偏转出来时，在与所述接触敏感的输入面垂直的方向上基本上相互平行地推动所述U形部段的棱边，并且当所述触摸板从所述原始位置中偏转出来时，在与所述接触敏感的输入面平行的方向上基本上改变了所述U形部段的棱边的间距。

在通过本发明人实施的大量试验中表明，尽管载荷很明显，借助所述片簧元件的根据本发明的构造方案仍然能够尤其简单地无磨损地实现这种固定，也就是持久地保持在原来的原始位置上。大量的试验表明，所述片簧元件的其它构造方案中无法确保这一点。

优选规定，通过所述激励器引起的推动或振动激励的所述有效方向不与通过操纵 引起的位置变化的方向重合，所述操纵垂直地作用在所述接触敏感的输入面上，所述激励器的所述有效方向以尖角(例如10°的角度或更小的角度)与所述接触敏感的输入面相交，或者所述激励器的所述有效方向与所述接触敏感的输入面平行，因此在最后一种情况下所述操纵方向与所述激励器的所述有效方向是垂直的。

换言之，为了实现所述触觉反应，在与所述输入面平行的方向上在操纵过程中进行所述偏转和复位，并因此在与所述输入面垂直的方向进行相应的位移。

所述第一平坦部段和所述第二平坦部段优选设置在共同的平面中。根据优选的构造方案规定，所述第一平坦部段和所述第二平坦部段分别设置在与所述接触敏感的输入面平行的平面中。

所述片簧元件优选相互平行地定向。

根据优选的构造方案，所述片簧元件分别与所述载体和所述触摸板拧在一起。所述第一平坦部段和所述第二平坦部段例如具有缺口，用来强劲地设置铆钉或螺钉或者用来实现热压。

用来固定位置的器件优选还分别设置在所述片簧元件和所述载体之间，和/或设置在所述片簧元件和所述触摸板之间，以便在各螺旋接合的情况下阻止所述片簧元件的扭转。

所述用来固定位置的器件优选具有凹口和优选形状配合地嵌入所述凹口中的隆起，以便阻止所述片簧元件相对于所述载体或相对于所述触摸板的扭转。例如在所述片簧元件的所述第一平坦部段和所述第二平坦部段中设置有凹口，所述载体侧的隆起或所述触摸板侧的隆起嵌入所述凹口中。

为了简化安装，根据优选的构造方案，用来实现卡夹式固定的器件还设置在所述片簧元件和所述载体之间，和/或设置在所述片簧元件和所述触摸板之间。例如能够在所述片簧元件螺旋接合之前实现可靠的预定位。

用来实现卡夹式固定的器件优选通过多个从侧面设置在所述第一平坦部段和/或所述第二平坦部段上的悬臂构成。例如分别在这种悬臂副之间实现卡夹。这些悬臂为了简化插接例如在其自由端部上具有弯头。

根据优选的构造方案，所述片簧元件具有至少一个自由的弹簧端部，其通过由第一平坦部段或第二平坦部段构成的各邻接部段延伸回来，并且设置与之间隔开来，以便尤其当通过操纵力在所述接触敏感的输入面上引起变形时，通过所述弹簧端部的位于末端的边缘构成挡块，以使所述弯成U形的部段变形。所述自由的弹簧端部优选分别平行于所述第一平坦部段或所述第二平坦部段。

这两个弹簧端部优选以上述形式构成。所述U形部段优选设置在所述片簧元件 的一侧上，并且引回的弹簧端部设置在所述片簧元件的背向所述U形部段的侧面上。

所属的自由弹簧端部的挡块或位于末端的边缘优选设置为与所述U形部段和各邻接部段(由第一平坦部段或第二平坦部段构成)之间的拐弯处邻接。

本发明还涉及一种机动车，其在前面和后面描述的有利的构造方案中具有接触敏感的输入设备。

附图说明

下面借助附图详细地阐述了本发明以及技术领域。应指出，这些附图示出了本发明的尤其优选的实施方案，但并不是将本发明局限于此实施方案。分别示意性地示出了：

图1a和1b在细节剖视图中示出了根据本发明的输入设备的实施例；

图2在剖视图中示出根据本发明的图1a和1b的输入设备1；

图3在剖视图中示出了根据本发明的输入设备1的另一实施例；

图4在透视图中示出了图2的片簧元件2；

图5在透视图中示出了片簧元件2的另一实施例；

图6在剖视图中示出了图5的片簧元件2；以及

图7在功能视图中示出了图5的片簧元件2。

具体实施方式

根据本发明的输入设备1具有接触敏感的触摸板5a、5b，它们具有上方的涂层5a和下方的保持结构5b，其中该涂层设置接触敏感的输入面5c。触摸板5a、5b可移动地支撑在载体10上，其中在图1a所示的位置中引起了复位。如图1a和1b所示的一样，通过多个相互平行定向的、由弹簧钢构成的片簧元件2，实现了可移动的且复位的支撑，在图1中示出了这些片簧元件中的一个。通过在图2中示出的以感应方式工作的传感器7，来探测所述触摸板5a、5b的位移，此位移是由操纵力FB引起的并因此垂直于接触敏感的输入面5c，以便在超过了预设的偏转程度SB时给其分配处理功能。此外通过在图2中示出了的激励器4，通过推动或振动激励使触摸板基本上与接触敏感的输入面5c平行地从其原始位置中偏转出来，以便产生触觉反应，例如操作者通过此触觉反应接收到上述处理功能的触觉明显的操纵(应答)。推动激励FH的方向例如处在与接触敏感的输入面5c平行的方向上，或者像图3所示的实施例一样与该方向相交成例如小于10°的尖角。

为了使触摸板5a、5b相对于载体10的可能的偏转方向和运动方向具有更好的支撑和有效的复位，片簧元件2如下构成。该片簧元件具有第一平坦部段2a，其设置得 用来抵靠在载体10上。第二平坦部段2b设置得用来抵靠在触摸板5a、5b、尤其是其保持结构5b上。在图1a所示的原始位置中，第一平坦部段2a和第二平坦部段2b设置在共同的、与接触敏感的输入面5c平行的平面中。片簧元件2在第一平坦部段2a和第二平坦部段2b之间具有U形部段2c，其将上述两个部段连接起来。在片簧元件2的根据本发明的布局和构造方案中，在触摸板由于操纵力FB位移时，第二平坦部段2b相对于第一平坦部段2a以路段SB偏置，其中U形部段2c的两个棱边基本上保持了它们的间距，相反当在与接触敏感的输入面5c平行的方向上出现触觉明显、通过激励器4引起的振动或推动偏置时，U形部段2c基本上会出现挤压或膨胀，此时该U形部段的棱边的距离会以尺寸SH变化。在上述位置变化时，片簧元件2负责复位到图1a所示的原始位置中。如图2所示，激励器4的有效方向优选平行于接触敏感的输入面5c。如果激励器4的有效方向(如图3所示)以尖角与接触敏感的输入面5c相交，并且如果它的有效方向与穿过触摸板5a、5b的重心且平行于接触敏感的输入面5c的线相交，则所述触摸板5a、5b的这种根据本发明的通过片簧元件2提供的支撑是有利的。

借助根据本发明的片簧元件2的图4的透视图，阐述了所有结构上一致的片簧元件2的其它细节。第一平坦部段2a或第二平坦部段2b设置为用来抵靠在载体10或触摸板5a、5b上，并且分别具有中间缺口2e。该缺口用来强劲地设置未示出的螺钉，以便将第一平坦部段2a和第二平坦部段2b中的所属部段与载体10或触摸板5a、5b拧在一起。为了阻止相关部段2a、2b在螺钉下方扭转，设置为抵靠在载体10和触摸板5a、5b上的第一平坦部段2a或第二平坦部段2b在其反向的端部上具有凹口2i。它们设置为用来分别与未示出的各隆起啮合，该隆起设置在载体或触摸板上，以使片簧元件2相对于载体或触摸板固定在通过第一平坦部段2a或第二平坦部段2b定义的平面中。

借助图5和6描述了片簧元件2的另一实施例。该片簧元件同样具有第一平坦部段2a和第二平坦部段2b，该第一平坦部段设置为用来抵靠在载体上，该第二平坦部段设置为用来抵靠在触摸板上。这两个部段2a和2b在原始位置中设置在共同的平面中。根据前面描述的图4所示的实施例，该片簧元件2同样具有将这两个部段2a、2b连接起来的U形部段2c。其U形弯曲在此设置在片簧元件2的一侧上，部段2a和2b借助该侧分别抵靠在载体或触摸板上。这些部段2a和2b分别设置有用于螺旋接合的缺口2e。为了卡夹式地固定在未示出的接块(其分别设置在载体或触摸板的侧面上)，第一平坦部段2a和第二平坦部段2b分别具有一对侧面的、与各部段构成为一体的悬臂2d，以便在螺旋接合之前就已实现卡夹式固定，从而能够在螺旋接合之前实现预安装。为了阻止相关部段2a、2b在螺钉下方扭转，设置为抵靠在载体10和触摸板5a、 5b上的第一平坦部段2a或第二平坦部段2b在其反向的端部上具有凹口2i。它们设置为用来与未示出的各隆起啮合，该隆起设置在载体或触摸板上，以使片簧元件2相对于载体或触摸板固定在通过第一平坦部段2a或第二平坦部段2b定义的平面中。片簧元件2的位于末端的自由弹簧端部2f在片簧元件2的背向U形部段2c的侧面上延伸并且与之平行，其中在弹簧端部2f和所属的部段2a或2b之间产生了净间距。

这两个自由的弹簧端部2f构成了相对而置的边缘2g，它们设置在弯曲部位2j的区域中，该弯曲部位是指U形部段2c和第一平坦部段2a或第二平坦部段2b之间的过渡部位。

这些自由的弹簧端部2f同样具有用于螺旋接合的缺口2e和凹陷处。

借助图7阐述了边缘2g的功能，其是U形部段2c变形的挡块。当所述操纵作用在接触敏感的输入面上时，施加通过箭头FB标出的操纵力，其使第二平坦部段2b从其原始状态中移出，其中第二平坦部段2b离开与第一平坦部段2a的共同平面，如同通过图7的虚线标出的一样。在此，该U形部段2c经历了弹性变形，其中该U形部段的与第二平坦部段2b邻接的棱边在操纵力FB的作用下降低，同时相对而置的棱边连同与之邻接的第一平坦部段2a则会上升。在操纵力FB足够大时，上升的第一平坦部段2a碰撞到覆盖第一平坦部段2a的自由弹簧端部2f的边缘2g上。因为自由的弹簧端部2f同样通过螺钉12固定，所以该弹簧端部起止挡和支撑作用，并且阻止片簧元件2的超载(超过弹性变形)，否则可能会导致片簧元件2的断裂和/或塑性变形。