输入设备和相关联的装配方法与流程

本发明涉及一种输入设备，其具有承载件、借助弹簧装置可振动运动地支承在承载件上的触摸部件。

背景技术：

1、提供触摸部件的可振动运动的支承例如是为了通过触摸部件的手动运动使触摸部件从静止位置移动到致动位置，这也被视为致动。为此目的，定期提供检测装置，以便检测触摸部件的相应位置中的至少一个或至少触摸部件的位置变化。附加地或替代地，可以提供可振动运动的支承，以便通过致动器选择性地引起触摸部件的运动或振动激励，从而产生触觉反馈，例如用于产生先前执行的致动的触觉可察觉的确认。触摸部件的可振动运动的支承对理想定向的偏差反应灵敏，因此对输入设备的装配提出了高要求，否则在产生触觉反馈时存在恼人的机械冲击噪声的风险。此外，接触部件的可振动运动的紧固应设计成防破坏和防错误操作造成的损坏，以便能够在很大程度上排除受伤的风险。此外，期望用于可振动运动的支承的解决方案，其节省装配空间和重量以及能够实现高集成密度。

技术实现思路

1、因此，本发明的目的是：提供一种具有可振动运动地支承的触摸部件的特别是用于产生触觉反馈输入设备，其显示可再现的振荡行为、防止故意破坏、设计为轻便和节省空间地并且还比较容易装配。根据本发明，所述目的通过具有权利要求1的特征的输入设备得以实现。同样有利的装配方法和用途分别是并列独立权利要求的主题。在以下描述中单独列出的特征和措施可以以任何技术上合理的方式相互组合并显示本发明的进一步改进。该描述附加地表征和详细说明了本发明，特别是结合附图。

2、根据本发明的输入设备具有承载件。术语“承载件”被广泛地解释并且通常用于固定和保持输入设备的功能，例如在机动车的内部面板、中央控制台或仪表板上。例如，承载件由诸如热塑性材料的塑料、诸如zamak的金属合金或金属制成。承载件可以用于紧固和/或可运动地支承另一个触摸部件或光学显示设备，即通常：除了根据本发明的下文描述的触摸部件之外，额外的元件可以支承或紧固在承载件上以用于进一步的信息传输和/或与操作员的交互，使得输入设备几乎可以在任何配置中作为人机界面。

3、因此根据本发明，提供了接触部件，该接触部件借助布置在承载件和接触部件之间的弹簧装置沿偏转方向弹性恢复地、可振动运动地支承在所述承载件上。例如，触摸部件形成面向操作员的触摸和/或操纵面并且偏转方向基本上垂直于触摸和/或操纵面。例如，触摸和/或操纵面具有圆形结构。例如，触摸部件由诸如热塑性材料的塑料、诸如zamak的金属合金或金属制成。在一个实施方式中，触摸部件至少局部由透明或半透明塑料制成并且覆盖光学显示器，例如，诸如功能显示器或电子像素矩阵显示器的背光照明表面，其例如固定在支承件上。

4、根据本发明，弹簧装置被设计成，其通过在第一方向上被引入到所述承载件的至少一个承载件侧的第一容纳部中而通过例如以卡口连接的形式的形状锁合被固定，并且所述弹簧装置通过在第二方向上被引入到所述触摸部件上的至少一个触摸部件侧的第二容纳部中而通过例如以卡口连接的形式的形状锁合被固定。优选地，弹簧装置在第一容纳部和第二容纳部中的全方位固定分别通过形状锁合实现。优选地，弹簧装置是弹簧钢片材并且设计为激光坯料件或冲压件。优选地，弹簧钢片材在未装配状态下设计为平的，并且因此没有弯曲边缘，这增加了弹簧装置的耐用性，但也增加了弹簧作用的可再现性，从而增加了振动行为的可再现性，因为涉及弹簧装置的制造步骤限制到最小，即限制为坯料。由于弹簧装置仅通过从第一容纳部和第二容纳部引入到相关联的容纳部中而被引入的事实，因此可以可靠且快速地实现装配。可以排除由于装配引起的弹簧装置的张力。此外，节省了空间和重量，因为通过简单的相对运动实现弹簧装置一方面在承载件上并且另一方面在触摸部件上的全方位固定。

5、优选地，第一方向与第二方向为相同指向或彼此相反。更优选地，第一方向和第二方向彼此相反，因此围成180°的角度。优选地，第一方向和第二方向各自垂直于偏转方向。

6、根据优选实施方式，弹簧装置被设计成，其也通过卡锁固定在第一容纳部和/或第二容纳部中，例如通过卡口连接与闩锁、后卡锁、卡锁、扩展卡锁等类似物的组合。

7、优选地，承载件、触摸部件和弹簧装置设计成，在将弹簧装置松散地布置在所述承载件和所述触摸部件之间之后，通过逆着第二方向运动所述触摸部件能够将所述弹簧装置固定在所述触摸部件上并且通过在第一方向共同运动所述触摸部件和所述弹簧装置能够将所述触摸部件通过所述弹簧装置固定在所述承载件上。

8、优选地，弹簧装置设计为具有连接接桥和多个第一悬臂以及多个第二悬臂的一体式构造的弹簧片材部件，所述第一悬臂用于分别引入到所述第一容纳部中的一个中，所述第二悬臂用于分别引入到所述第二容纳部中的一个中。例如，悬臂用于固定，而连接接桥专门用于可振动运动的弹性支承。

9、优选地，第一悬臂全部基于连接接桥的第一侧面并且第二悬臂全部基于连接接桥的与第一侧面相对的第二侧面。例如，第一悬臂和第二悬臂从连接接桥突出，呈直角弯曲形式，其中第一悬臂和第二悬臂的自由端部指向与连接接桥延伸方向平行的方向。

10、优选地，连接接桥设计成围绕第一悬臂和第二悬臂弯曲。

11、优选地，形状锁合固定实现为，第一悬臂的自由端部分别在承载件侧的第一卡锁凸耳后面卡锁并且所述第二悬臂的自由端部分别在触摸部件侧的第二卡锁凸耳后面卡锁。

12、根据优选实施方式，连接接桥设计成环，其中弹簧装置在承载件上进行固定的第一方向对应于环的一个周向方向，弹簧装置在触摸部件上进行固定的第二方向对应于环的相反的周向方向。

13、优选地，第一悬臂和第二悬臂沿环的周边以均匀分布的方式布置，其中其自由端部沿周向方向延伸。在此情况，第一悬臂的自由端部和第二悬臂的自由端部指向相反的方向。

14、优选地，还设置有能够电操控的致动器，所述致动器被设计为，沿着偏转方向驱动所述触摸部件以产生触觉反馈。例如，设置有电动或电磁致动器。例如，致动器被支撑在承载件上。根据替代实施方式，致动器专门固定在触摸部件上。

15、根据一个实施方式，触摸部件被设计为触摸敏感的。例如，提供输入设备的限定面向操作员的输入面的一部分，在该部分上操作员的输入装置或手指的触摸由传感器系统检测，优选地以位置分辨方式检测。优选地，触摸敏感的触摸部件是触摸板，即具有对属于触摸部件的输入面或触摸屏上的触摸的位置分辨检测的无显示触摸部件，即具有与触摸部件相关联的输入面的触摸的位置分辨检测的触摸部件，其中，在后一种情况下，电子显示器、特别是电子像素矩阵显示器也被分配给输入面。

16、如上所述，可以在承载件上提供致动部件的可振动运动的、弹性恢复的支承，以便使得致动部件的运动激励能够通过致动器提供触觉反馈。替代地或附加地，可以提供弹性恢复的运动自由度，以便能够操纵、诸如下压触摸部件。因此，根据优选实施方式，提供检测装置，以便检测触摸部件的相应位置中的至少一个或至少触摸部件的位置变化。在一个实施方式中，设置有一种机电开关，其开关状态例如在到达致动位置时改变。在另一个实施方式中，设置有力传感器，诸如电容式力传感器。

17、本发明还涉及输入设备在机动车中的上述配置之一中的用途。

18、本发明还涉及一种输入设备的装配方法，其包括以下步骤。在准备步骤中，根据本发明的装配方法提供弹簧装置。在进一步的准备步骤中，根据本发明，提供具有用于在第一方向上引入弹簧装置并且用于以形状锁合的方式固定弹簧装置的第一容纳部的承载件。根据本发明，提供一种具有第二容纳部的触摸部件，以用于在第二方向上引入弹簧装置并且用于形状锁合地固定弹簧装置。在按时间顺序排列的后续布置步骤中，弹簧装置松散地布置在承载件和触摸部件之间。

19、通过随后将触摸部件逆着第二方向运动、优选旋转运动，以便将所述弹簧装置插入到第二容纳部中并通过形状锁合固定在所述触摸部件上，并且同时或随后将所述触摸部件与所述弹簧装置一起沿第一方向运动、优选旋转运动，以便将所述弹簧装置插入到第一容纳部中并通过形状锁合固定在所述承载件上，实现了所述触摸部件借助所述弹簧装置沿偏转方向弹性恢复地、可振动运动地支承在所述承载件上。

20、优选地，第一方向与第二方向为相同指向或彼此相反。更优选地，第一方向与第二方向彼此相反，因此夹角为180°。优选地，第一方向和第二方向各自垂直于偏转方向。

21、关于根据本发明的装配方法的进一步配置和修改，参考之前关于输入设备的陈述。根据优选实施方式，弹簧装置因此尤其被设计成通过卡锁固定在第一容纳部和/或第二容纳部中。