改善声耦合的带有触觉反馈与声反馈的操作元件的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种操作元件(1)，具有：一支架(13)；一提供了触敏输入区(4)的控制件(3)，并且控制件(3)安装在支架(13)上，可在运动方向(15)中移动；一引起控制件(3)相对于支架(13)沿运动方向(15)发生运动以提供触觉反馈的致动器(14)；一布置于控制件(3)下的支架(13)上、用于产生声音反馈的声变换器(10)；一布置在声变换器(10)和控制件(3)之间的、至少部分覆盖了支架(13)的中间层(5)，其构成了一往控制件(3)方向突起的通道(6)，该通道从位于声变换器(19)上方的中间层(5)穿孔(8)处开始延伸。
【专利说明】
改善声絹合的带有触觉反馈与声反馈的操作元件
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种操作元件，带有可移动的控制件和驱动控制件产生触觉反馈的致动器。此外还有声变换器，用于产生声反馈。【背景技术】
[0002]这种操作元件也需满足节约结构空间和减轻重量的一般需求。同时，还要让人有触觉反馈与声反馈出自同一位置的感觉，因此要力求将声变换器和控制件布置在相邻的位置。但是这一般会影响辐射的声功率和/或者导致以下问题，即发出声音所需的至少一个开孔隐含着让污物和液体渗入的风险。[〇〇〇3]因此就需要有这样一种带有声反馈和触觉反馈的操作元件:具有高集成度的同时又能提供足够的声功率，并且还要防止污物和液体渗入。【实用新型内容】
[0004]根据权利要求1所述的操作元件解决了这一问题。有利的设计方案分别都为从属权利要求的内容。要指出的是，权利要求中列出的各项特征能够以任意合理的技术方式互相组合，从而得到本实用新型的其它设计方案。本实用新型的实施例说明，尤其是配合了专利图的情况下，补充描述了本实用新型的特征。
[0005]本实用新型涉及一种包括一支架和一控制件的操作元件。该控制件具有一触敏输入区。该输入区可以是弯曲的或者平整的。控制件安装在支架上并且可以移动。根据本实用新型的操作元件，在可移动性带来的自由度方面没有限制。例如，本实用新型预先考虑了大体垂直于输入区平面的可移动性。控制件的优选安装位置是:将其安装在支架上，使其基本与输入区所构成的平面平行并且可往移动方向滑动。如果输入区是弯曲的，所述的对移动方向进行限制的平面，可通过输入区(也称为操作面或者触控面)的外周边确定。在带有触敏输入区的控制件中，优选采用触控板或者触控屏。优选的设计方案预先考虑了控制件相对于支架的纯直线移动，就好像浮动轴承所带来的效果那样。平行于输入区驱动控制件的好处是，致动器推进的时候，相对较大的输入区不会像一扬声器振膜那样，成为一声音辐射面。
[0006]此外还可以选择提供机械回复力，例如以重力或者磁力为基础的力或者弹性形变产生的力，让其发挥作用，实现控制件自动(即不触发下面所述的致动器)回复到偏转之前的静止位置中。一个可选的设计方案预选考虑了让控制件自由地、非自主地恢复到静止位置的情况。
[0007]为了驱动控制件在其自由度方向上运动，本实用新型设置了一致动器，用于引发控制件相对于支架的运动。这一运动是为了提供触觉反馈，例如通过一运动脉冲实现，先往一个方向运动，随之往相反的方向进行返回运动，其中，返回运动不一定要由致动器引发。
[0008]根据本实用新型的操作元件，在致动器方面不设限制。例如，它可以是一电磁致动器。
[0009]根据本实用新型的操作元件拥有布置在控制件下方支架上的一声变换器，用于产生声反馈。声变换器的声音辐射的主传播方向优选选择在朝向控制件的方向。这里优选选用电动式扬声器。
[0010]此外，根据本实用新型，在声变换器和控制件之间还布置着中间层。这个中间层至少部分覆盖了支架。另外，它还构成了一沿控制件方向突出的通道。该通道从布置在声变换器上方的一中间层穿孔那里开始延伸。最好是使其沿着控制件的方向延伸。
[0011]在其沿着控制件方向的走向中，该通道的截面最好要扩大。通过阻抗匹配，具有变大截面的通道可改善声音的辐射，从而提高扬声器的效率。例如，该通道会构成一个角，相当于一个圆锥体的喇叭筒，声变换器安装在其较尖的末端，往喇叭筒辐射声音。构造成指数喇叭或者球面波喇叭也同样符合本实用新型的要求。根据本实用新型，构造成折叠喇叭也是可以的。在声场中，可以在通道和声变换器之间设置一个前室。
[0012]此外，中间层一方面(特别是其包围着通道的部分)可防止声短路，另一方面它至少也局部地保护了支架和支架上安装的电子和/或者机械部件。此外，由于通道包围着中间层中的穿孔并且比穿孔高，所以可防止其下面布置的声变换器被灰尘和液体侵入。尤其是在移动的控制件中，这样的防护是必须的，因为在输入区和经常围绕着输入区的隔板之间不仅必须保留一条缝隙，而且在运动过程中，也就是有触觉反馈时，缝隙还会变化。
[0013]根据另外一种优选的实施方案，该操作元件还具有一围绕着触敏输入区的隔板。 在这种实施方案中，通道一直通到一延伸至控制件和隔板之间的一条缝隙的空腔中。这条缝隙的作用是，令触觉反馈时控制件和隔板之间的相对运动能够实现。根据本实用新型要求，该缝隙随着触觉反馈而变化，例如其宽度和/或者形装要随之变化。通过这种设计，触觉反馈所需的缝隙也能用作声音出口。这样就无需再设计其它的声音出口。
[0014]中间层最好沿着控制件延伸并高出于该零件。这样做的好处是，中间层能够在过渡区域和控制件与经常围绕输入区的隔板之间的缝隙区域中形成保护，例如也可以以迷宫密封件的形式，让液体和/或者灰尘至少难以往支架方向渗入。
[0015]中间层和通道最好是一体成型。例如可以用热塑性塑料制造。
[0016]中间层和通道最好是在一个成型步骤中制造，例如使用注塑成型法。
[0017]为了简化制造过程，通道将具有圆锥形的截面扩大段。
[0018]此外，中间层最好构造出一导流的出口。例如在中间层旁构成一经过支架的排泄槽。
[0019]支架最好包括一电路板。例如，在电路板上要设置一电容式力传感器和一电子分析装置，进行空间分辨率触控探测。此外，中间层要完全或者部分地覆盖电路板，但不得覆盖为声变换器设置的穿孔。
[0020]声变换器优选采用SMD结构形式。声变换器通过可焊接的接线面直接焊接到电路板上。专业人员了解这种表面安装通常采用的方法。[0021 ]为了改善声辐射效率还设计了密封材料，连接在中间层背离控制件的一侧，和连接在支架和/或者声变换器上。
[0022]此外，本实用新型还涉及前述实施方案的操作元件在汽车中的应用。【附图说明】
[0023]将根据附图对本实用新型作进一步的阐释。附图在此仅作示例，仅表现出了一种优选的结构类型，其中示出的是:
[0024]图1是根据本实用新型的操作元件1的实施方案主要构成部分的截面图；
[0025]图2是根据本实用新型的操作元件1的另一个实施方案的截面图。【具体实施方式】
[0026]图1示出的是根据本实用新型的操作元件1的第一实施方案1的截面。它具有一支架13。支架13上安装了一可水平移动的控制件3。图1未显示安装方式。为了产生触觉反馈， 这里设置了一致动器14,驱动控制件3产生触觉反馈。控制件3主要是一块触控板并构成了一触敏输入区4。围绕触敏输入区4的是一刚性固定在支架13上的隔板2。支架13和隔板2构成了一围绕控制件3的空腔16。由于在控制件3和支架13以及隔板2之间有一条围绕输入区的缝隙7,所以空腔16是向操作人员(图中未显示)敞开的。在触觉反馈的过程中，缝隙7随着控制件3的运动而变化。根据本实用新型，声音反馈与触觉反馈同时出现，或者几乎同时出现。空腔16也起到声音传播空间的作用。此外还有一电动的、SMD结构的扬声器作为声变换器10,用以产生声反馈的声音信号。声变换器10焊接在安装于控制件3下方的一电路板9上。 其声音辐射面11或者膜片以及主要的声音传播方向都朝向控制件3。扬声器10通过环绕膜片11的密封材料12与热塑性塑料制成的中间层5气密地隔绝。中间层5延伸至电路板9的整个扩展区域(在当前的例子中是水平扩展)上方，声变换器10的穿孔8处除外。中间层5布置于控制件3和电路板9之间，不仅是电路板9及其上面布置的电子器件的机械保护装置，而且能防止它们受通过缝隙7进入空腔16的液体和灰尘影响。此外，中间层5还有一条围绕着穿孔8的、突起的通道6,能够防止液体通过穿孔流出，同时通过共振放大作用，改善声变换器 10的声音辐射效果。此外，为了排出液体，中间层5边上还构造了一出口 17,形成了一导流的通道13。
[0027]图2示出的是根据本实用新型的操作元件1的另一种实施方案，它与图1所示实施方案的不同之处在于，密封材料12直接连接在附属于支架13的电路板9上。这样就提供了一有声学效果的前室18，用于对辐射到通道6中的声音进行频率调谐。此外，通道6还有一截面变大的位置(在这里具体显示为一圆锥体的喇叭6形状)，用于对声变换器10进行更好的阻抗匹配。声变换器10布置在喇叭6较尖的一端。
【主权项】
1.改善声耦合的带有触觉反馈与声反馈的操作元件(1)，其特征在于具有:一支架(13);一提供了触敏输入区(4)的控制件(3)，并且控制件(3)安装在支架(13)上，可在运动方 向(15)中移动；一引起控制件(3)相对于支架(13)沿运动方向(15)发生运动以提供触觉反馈的致动器 (14)；一布置于控制件(3)下的支架(13)上、用于产生声音反馈的声变换器(10);一布置在声变换器(10)和控制件(3)之间的、至少部分覆盖了支架(13)的中间层(5)， 其构成一往控制件(3)方向突起的通道(6)，该通道从位于声变换器(19)上方的中间层(5) 穿孔(8)处开始延伸。2.根据权利要求1所述的改善声耦合的带有触觉反馈与声反馈的操作元件(1)，其特征 在于通道(6)在其沿着控制件(3)方向的走向中有一截面扩大部分。3.根据前述权利要求任一项所述的改善声耦合的带有触觉反馈与声反馈的操作元件 (1)，其特征在于还具有一围绕着触敏输入区(4)的隔板(2)，并且通道(6) —直通到一延伸 至控制件(3)和隔板(2)之间的一条缝隙(7)的空腔中，其中缝隙(7)会随着触觉反馈发生变 化。4.根据前述权利要求任一项所述的改善声耦合的带有触觉反馈与声反馈的操作元件 (1)，其特征在于中间层(5)沿着控制件(3)延伸并且高出控制件。5.根据前述权利要求任一项所述的改善声耦合的带有触觉反馈与声反馈的操作元件 (1)，其特征在于中间层(5)和通道(6)是一体的。6.根据前述权利要求任一项所述的改善声耦合的带有触觉反馈与声反馈的操作元件 (1)，其特征在于中间层(5)和通道(6)—起在一成型工艺中制造而成。7.根据前述权利要求任一项所述的改善声耦合的带有触觉反馈与声反馈的操作元件 (1)，其特征在于通道(6)具有截面呈圆锥形扩大的部分。8.根据前述权利要求任一项所述的改善声耦合的带有触觉反馈与声反馈的操作元件 (1)，其特征在于中间层(5)还构成了一导流的出口(17)。9.根据前述权利要求任一项所述的改善声耦合的带有触觉反馈与声反馈的操作元件 (1)，其特征在于支架(13)包围着一块电路板(9)，电路板(9)上安装有声变换器(10)，并且 中间层(5)完全或者部分覆盖电路板(9)。10.根据前述权利要求任一项所述的改善声耦合的带有触觉反馈与声反馈的操作元件 (1)，其特征在于声变换器(10)采用SMD结构。11.根据前述权利要求任一项所述的改善声耦合的带有触觉反馈与声反馈的操作元件 (1 )，其特征在于控制件(3)为一触控板或者触控屏。12.根据前述权利要求任一项所述的改善声耦合的带有触觉反馈与声反馈的操作元件 (1)，其特征在于在中间层(5)背离控制件的一侧，以及在支架(13)和/或者声变换器(10)上 连接密封材料(12)。
【文档编号】H04R15/00GK205596340SQ201521133104
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2015年12月29日
【发明人】T·博登施泰因, D·埃德洛夫
【申请人】普雷有限公司