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DE102024106673A1 - Apparatus with a base body and an operating element - Google Patents

Apparatus with a base body and an operating element

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Publication number
DE102024106673A1
DE102024106673A1 DE102024106673.3A DE102024106673A DE102024106673A1 DE 102024106673 A1 DE102024106673 A1 DE 102024106673A1 DE 102024106673 A DE102024106673 A DE 102024106673A DE 102024106673 A1 DE102024106673 A1 DE 102024106673A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
operating element
base body
actuating surface
actuating
actuator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102024106673.3A
Other languages
German (de)
Inventor
Stefan Battlogg
Manuel Loretz
Perotin Götz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Inventus Engineering GmbH
Original Assignee
Inventus Engineering GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inventus Engineering GmbH filed Critical Inventus Engineering GmbH
Priority to DE102024106673.3A priority Critical patent/DE102024106673A1/en
Priority to PCT/EP2025/053110 priority patent/WO2025185903A1/en
Publication of DE102024106673A1 publication Critical patent/DE102024106673A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05GCONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G5/00Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/03Means for enhancing the operator's awareness of arrival of the controlling member at a command or datum position; Providing feel, e.g. means for creating a counterforce
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63FCARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F13/00Video games, i.e. games using an electronically generated display having two or more dimensions
    • A63F13/25Output arrangements for video game devices
    • A63F13/28Output arrangements for video game devices responding to control signals received from the game device for affecting ambient conditions, e.g. for vibrating players' seats, activating scent dispensers or affecting temperature or light
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Abstract

Apparat (1) mit einem Grundkörper (2) und einem Bedienelement (3), wobei das Bedienelement (3) einen Bedienelementbasiskörper (4) und eine Betätigungsoberfläche (5) aufweist und das Bedienelement (3) im oder am Grundkörper (2) gelagert ist, wobei das Bedienelement (3) durch Drücken mit zumindest einem Finger auf die Betätigungsoberfläche (5) relativ zum Grundkörper (2) bewegbar ist, wobei das Bedienelement (3) zumindest einen Aktor (6) zur Erzeugung eines, die Betätigungsoberfläche (5) beaufschlagenden, mechanischen Impulses aufweist. Apparatus (1) with a base body (2) and an operating element (3), wherein the operating element (3) has an operating element base body (4) and an actuating surface (5) and the operating element (3) is mounted in or on the base body (2), wherein the operating element (3) is movable relative to the base body (2) by pressing with at least one finger on the actuating surface (5), wherein the operating element (3) has at least one actuator (6) for generating a mechanical impulse acting on the actuating surface (5).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Apparat mit einem Grundkörper und einem Bedienelement, wobei das Bedienelement einen Bedienelementbasiskörper und eine Betätigungsoberfläche aufweist und das Bedienelement im oder am Grundkörper gelagert ist, wobei das Bedienelement durch Drücken mit zumindest einem Finger auf die Betätigungsoberfläche relativ zum Grundkörper bewegbar ist.The present invention relates to an apparatus having a base body and an operating element, wherein the operating element has an operating element base body and an actuating surface and the operating element is mounted in or on the base body, wherein the operating element is movable relative to the base body by pressing with at least one finger on the actuating surface.

Solche Apparate mit entsprechenden Bedienelementen sind in einer Vielzahl von Ausgestaltungsformen beim Stand der Technik bekannt. So gibt es z.B. solche Apparate in Form von Spielecontrollern, bei denen entsprechende Bedienelemente, wie z.B. Bedienhebel oder Bedienknöpfe, am oder im Grundkörper des Apparats gelagert sind und relativ zu diesem durch Drücken auf eine Betätigungsoberfläche bewegt werden können. Andere Beispiele für solche Apparate sind z.B. handgeführte Arbeitsmaschinen wie Bohrmaschinen, Akkuschrauber, Tacker und dergleichen, bei denen ebenfalls mit dem Finger auf ein entsprechendes Bedienelement gedrückt werden muss, um den Apparat zu aktivieren. Bei einem solchen Apparat kann es sich auch um eine Eingabevorrichtung eines Kraftfahrzeuges handeln. Auch in einem Kraftfahrzeug sind unterschiedlichste Bedienelemente in Form von Schaltern, Knöpfen, Schwenkhebeln und dergleichen bekannt, welche mit dem Finger relativ zum Grundkörper des Apparats, wie z.B. einer Fahrzeugkonsole oder einem Armaturenbrett des Fahrzeugs, bewegt werden können. Diese Bedienelemente werden bei den genannten Apparaten in der Regel dazu eingesetzt, Steuerbefehle mittels des Fingers des Benutzers in den Apparat einzugeben.Such devices with corresponding control elements are known in a variety of designs in the prior art. For example, there are devices in the form of game controllers, in which corresponding control elements, such as control levers or control buttons, are mounted on or in the base body of the device and can be moved relative to it by pressing on an actuating surface. Other examples of such devices include hand-held power tools such as drills, cordless screwdrivers, staplers, and the like, which also require a finger to press on a corresponding control element to activate the device. Such a device can also be an input device of a motor vehicle. A wide variety of control elements in the form of switches, buttons, pivot levers, and the like are also known in motor vehicles; these control elements can be moved with the finger relative to the base body of the device, such as a vehicle console or a vehicle dashboard. These control elements are generally used in these devices to input control commands into the device using the user's finger.

Aufgabe der Erfindung ist es, Apparate der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass dem Benutzer vom Apparat auch eine Rückmeldung gegeben werden kann.The object of the invention is to further develop apparatuses of the type mentioned at the outset in such a way that the apparatus can also provide feedback to the user.

Hierfür schlägt die Erfindung einen Apparat gemäß Patentanspruch 1 vor.For this purpose, the invention proposes an apparatus according to claim 1.

Es ist somit erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Bedienelement zumindest einen Aktor zur Erzeugung eines, die Betätigungsoberfläche beaufschlagenden, mechanischen Impulses aufweist.It is thus provided according to the invention that the operating element has at least one actuator for generating a mechanical impulse acting on the actuating surface.

Die Betätigungsoberfläche, auf welche der Benutzer beim Betätigen des Bedienelements mit dem Finger drückt, kann also mit einem mechanischen Impuls beaufschlagt werden. Hierdurch wird dem Benutzer des Apparats eine mit dem Finger, welcher gerade das Bedienelement betätigt, spürbare taktile Rückmeldung gegeben. Mittels dieser taktilen Empfindung können dem Benutzer unterschiedlichste Informationen z.B. über den Bedienzustand oder Betriebszustand des Apparates übermittelt werden. Die Übertragung von anderen Hinweisen zum momentanen Zustand des Apparates ist ebenso möglich. Insbesondere, wenn es sich bei dem Apparat um einen Spielecontroller oder dergleichen handelt, können dem Benutzer bzw. dessen Finger auf diese Art und Weise aber auch bestimmte taktile Empfindungen übertragen werden, welche gerade zu der absolvierenden Spielsituation passen. Z.B. können Beschleunigungssituationen eines Fahrzeugs, das Abfeuern einer Waffe, insbesondere eines Maschinengewehrs, oder dergleichen in Form von taktil wahrnehmbaren Signalen simuliert werden, um so eine unmittelbare taktile Rückmeldung an den Benutzer bzw. dessen Finger zu geben. Die Anwendungen der Erfindung sind zahlreich und können auf den jeweiligen Typ des Apparats abgestimmt werden.The operating surface, which the user presses with their finger when activating the control element, can thus be subjected to a mechanical impulse. This provides the user of the device with tactile feedback that can be felt with the finger that is currently activating the control element. Using this tactile sensation, a wide variety of information can be transmitted to the user, e.g., about the operating status or operating state of the device. The transmission of other information about the current state of the device is also possible. Particularly if the device is a game controller or similar, specific tactile sensations can also be transmitted to the user or their finger in this way, which are specifically appropriate for the game situation being played. For example, the acceleration situations of a vehicle, the firing of a weapon, particularly a machine gun, or the like can be simulated in the form of tactilely perceptible signals in order to provide immediate tactile feedback to the user or their finger. The applications of the invention are numerous and can be adapted to the respective type of apparatus.

Bei dem erfindungsgemäßen Apparat könnte man auch von einer erfindungsgemäßen Vorrichtung oder einem erfindungsgemäßen Gerät sprechen. Insbesondere kann es sich bei dem erfindungsgemäßen Apparat um einen Spielecontroller, z.B. mit einem Joystick, oder eine, insbesondere an einer Fahrzeugkonsole oder einem Armaturenbrett eines Fahrzeugs ausgebildete, Eingabevorrichtung, z.B. eine Schaltwippe, ein Knopf oder dergleichen, eines Kraftfahrzeugs oder eine handgeführte Arbeitsmaschine handeln. Dies ist aber natürlich nur eine unvollständige Aufzählung von Beispielen, da die Anwendungsmöglichkeiten für die Erfindung äußerst zahlreich sind.The apparatus according to the invention could also be referred to as an inventive device or a device according to the invention. In particular, the apparatus according to the invention can be a game controller, e.g., with a joystick, or an input device, e.g., a rocker switch, a button, or the like, particularly formed on a vehicle console or dashboard of a vehicle, of a motor vehicle or a hand-held work machine. However, this is, of course, only an incomplete list of examples, since the possible applications for the invention are extremely numerous.

Entsprechend der Vielzahl der möglichen Ausgestaltungsformen für erfindungsgemäße Apparate kann auch deren Grundkörper sehr unterschiedlich ausgestaltet sein. Es kann sich beim Grundkörper z.B. um ein Gehäuse oder eine andere tragende Struktur des Apparats handeln. Das Bedienelement kann im oder am Grundkörper des Apparats bewegbar gelagert sein. Der Grundkörper kann also einen Aufnahmehohlraum aufweisen, in dem das Bedienelement bewegt oder in den das Bedienelement hineinbewegt und aus dem es herausbewegt werden kann. Es sind aber auch andere Formen der Lagerung des Bedienelements am Grundkörper des Apparats denkbar.Due to the multitude of possible configurations for devices according to the invention, their base body can also be designed very differently. The base body can be, for example, a housing or another supporting structure of the device. The operating element can be movably mounted in or on the base body of the device. The base body can therefore have a receiving cavity in which the operating element can be moved or into and out of which it can be moved. However, other forms of mounting the operating element on the base body of the device are also conceivable.

Grundsätzlich geht es im Wesentlichen darum, dass der Benutzer mit dem, auf der Betätigungsoberfläche liegenden, Finger den vom Aktor erzeugten mechanischen Impuls spüren, also als taktiles Signal wahrnehmen, kann. Hierzu muss die Betätigungsoberfläche nicht zwingend sichtbar ausgelenkt werden. Es könnte sich auch um eine rein mechanische Schwingungsanregung der Betätigungsoberfläche handeln. Bei bevorzugten Ausgestaltungsformen der Erfindung ist allerdings vorgesehen, dass der mechanische Impuls eine Bewegung der Betätigungsoberfläche in Richtung vom Bedienelementbasiskörper weg erzeugt.Basically, the idea is that the user can feel the mechanical impulse generated by the actuator with their finger resting on the actuating surface, i.e., perceive it as a tactile signal. For this to happen, the actuating surface does not necessarily have to be visibly deflected. It could also be a purely mechanical vibration excitation of the actuating surface. However, in preferred embodiments of the invention, that the mechanical impulse generates a movement of the actuating surface in the direction away from the control element base body.

Grundsätzlich können unterschiedlichste Formen von Aktoren dazu verwendet werden, bei erfindungsgemäßen Apparaten einen die Betätigungsoberfläche beaufschlagenden mechanischen Impuls zu erzeugen. Man könnte den Aktor auch entsprechend als Impulsgeber bezeichnen. Z.B. sind pneumatische oder hydraulische Ausgestaltungsformen eines Aktors hierfür denkbar. Besonders bevorzugte Varianten sehen aber vor, dass der Aktor elektrisch oder elektromagnetisch angetrieben ist. Es kann sich z.B. um elektrisch angetriebene Exzenter, mittels elektromagnetischen Spulen bewegte magnetische oder magnetisierbare Gegenstücke bzw. Stößel oder dergleichen handeln. Einige mögliche Beispiele werden nachfolgend noch in der Figurenbeschreibung erläutert, ohne dass dies die erfindungsgemäß mögliche Vielfalt von Aktoren beschränkt. Der Aktor oder auch nur Teile davon können sowohl am Bedienelementbasiskörper als auch direkt in der Betätigungsoberfläche oder einem weiter hinten noch genauer erläuterten, die Betätigungsoberfläche aufweisenden, Betätigungskörper angeordnet sein.In principle, a wide variety of actuator forms can be used to generate a mechanical pulse acting on the actuating surface in devices according to the invention. The actuator could also be referred to as a pulse generator. For example, pneumatic or hydraulic actuator designs are conceivable for this purpose. Particularly preferred variants, however, provide for the actuator to be electrically or electromagnetically driven. These can be, for example, electrically driven eccentrics, magnetic or magnetizable counterparts or plungers moved by electromagnetic coils, or the like. Some possible examples are explained below in the description of the figures, without this limiting the variety of actuators possible according to the invention. The actuator, or even just parts thereof, can be arranged either on the control element base body or directly in the actuating surface or in an actuating body having the actuating surface, which will be explained in more detail below.

Bevorzugte Ausführungsformen von solchen Aktoren sehen jedenfalls vor, dass zumindest der mit Energie, insbesondere mit elektrischem Strom, zu versorgende Teil des Aktors im Bedienelementbasiskörper angeordnet ist. Dies vereinfacht die Energieversorgung des Aktors.Preferred embodiments of such actuators provide that at least the part of the actuator that is to be supplied with energy, in particular with electrical current, is arranged in the control element base body. This simplifies the energy supply to the actuator.

Der Aktor kann als linear bzw. translatorisch bewegbarer Aktor, z.B. mit einem in einer elektromagnetischen Spule angeordneten Stößel, insbesondere Permanentmagneten, oder aber auch als rotierender Aktor, z.B. als ein mittels Elektromotor drehbarer Exzenternocken oder eine entsprechend drehbare Exzenterscheibe oder ein Kurbelantrieb, ausgebildet sein.The actuator can be designed as a linearly or translationally movable actuator, e.g. with a plunger arranged in an electromagnetic coil, in particular permanent magnets, or also as a rotating actuator, e.g. as an eccentric cam rotatable by means of an electric motor or a correspondingly rotatable eccentric disc or a crank drive.

Besonders bevorzugte Varianten der Erfindung sehen vor, dass das Bedienelement ein Unterstützungselement zur Unterstützung des Aktors bei der Beaufschlagung der Betätigungsoberfläche mit dem mechanischen Impuls aufweist. Das Bedienelement kann das Unterstützungselement zusätzlich zum Aktor aufweisen. Das Unterstützungselement kann aber auch in den Aktor integriert sein. Bevorzugt wirkt das Unterstützungselement elastisch. Das Unterstützungselement kann hierzu als eine mechanische Feder ausgebildet sein. Das Unterstützungselement kann hierzu z.B. aber auch als ein Permanentmagnet ausgebildet sein. Besonders bevorzugt wirkt das Unterstützungselement auf einen Stößel des Aktors zur Beaufschlagung der Betätigungsoberfläche mit dem mechanischen Impuls.Particularly preferred variants of the invention provide that the operating element has a support element for supporting the actuator in applying the mechanical impulse to the actuating surface. The operating element can have the support element in addition to the actuator. However, the support element can also be integrated into the actuator. The support element preferably acts elastically. For this purpose, the support element can be designed as a mechanical spring. For this purpose, the support element can also be designed, for example, as a permanent magnet. Particularly preferably, the support element acts on a plunger of the actuator to apply the mechanical impulse to the actuating surface.

Eine Rückstellung der Betätigungsoberfläche nach Abgabe des mechanischen Impulses durch den Aktor kann je nach Ausbildung des Aktors grundsätzlich auch über den Aktor selbst erfolgen. Hierfür werden in der Figurenbeschreibung nachfolgend auch Beispiele gezeigt.Depending on the actuator's design, the actuating surface can also be reset via the actuator itself after the mechanical impulse has been delivered. Examples of this are shown in the figure description below.

Besonders bevorzugte Ausgestaltungsformen der Erfindung sehen aber vor, dass das Bedienelement zumindest ein elastisches Betätigungsoberflächenrückstellelement zur Rückstellung der Betätigungsoberfläche in Richtung hin zum Bedienelementbasiskörper aufweist. Solche elastische Betätigungsoberflächenrückstellelemente können alleine für die Rückstellung der Betätigungsoberfläche sorgen, nachdem ein mechanischer Impuls auf sie übertragen wurde. Solche elastischen Betätigungsoberflächenrückstellelemente können aber auch die entsprechende Rückstellung der Betätigungsoberfläche gemeinsam mit dem Aktor vornehmen, also diesen bei der Rückstellung unterstützen.Particularly preferred embodiments of the invention, however, provide that the operating element has at least one elastic actuating surface return element for returning the actuating surface toward the operating element base body. Such elastic actuating surface return elements can ensure the return of the actuating surface alone after a mechanical impulse has been transmitted to it. However, such elastic actuating surface return elements can also perform the corresponding return of the actuating surface together with the actuator, thus supporting the actuator in the return process.

Bei dem mechanischen Impuls, mit dem die Betätigungsoberfläche vom Aktor beaufschlagt wird, kann es sich um einen mechanischen Einzelimpuls aber auch um eine Impulsabfolge von aufeinanderfolgenden mechanischen Einzelimpulsen handeln. Wenn hier der sprachlichen Vereinfachung wegen meist von einem mechanischen Impuls die Rede ist, so sind hiermit, soweit im jeweiligen Fall sinnvoll, sowohl Einzelimpulse als auch entsprechende Impulsabfolgen gemeint. Unabhängig davon, ob es sich nun um einen mechanischen Einzelimpuls oder um eine Impulsabfolge von mechanischen Einzelimpulsen handelt, sehen bevorzugte Varianten der Erfindung vor, dass der jeweilige mechanische Einzelimpuls eine Impulsdauer von maximal 0,2 Sekunden, vorzugsweise maximal 0,1 Sekunden, aufweist. Besonders bevorzugt sind Impulsdauern von maximal 0,01 Sekunden.The mechanical pulse applied to the actuating surface by the actuator can be a single mechanical pulse or a pulse sequence of consecutive single mechanical pulses. For the sake of simplicity, the term "mechanical pulse" is often used here to refer to both single pulses and corresponding pulse sequences, where appropriate in the respective case. Regardless of whether it is a single mechanical pulse or a pulse sequence of single mechanical pulses, preferred variants of the invention provide for each single mechanical pulse to have a pulse duration of a maximum of 0.2 seconds, preferably a maximum of 0.1 seconds. Pulse durations of a maximum of 0.01 seconds are particularly preferred.

Bezüglich der Stärke des mittels des Aktors auf die Betätigungsoberfläche abgegebenen Impulses sehen bevorzugte Varianten vor, dass der mechanische Einzelimpuls die Betätigungsoberfläche mit einer Kraft größer 0 Newton und bis zu 1 Newton beaufschlagt.With regard to the strength of the impulse delivered to the actuating surface by the actuator, preferred variants provide that the single mechanical impulse applies a force greater than 0 Newton and up to 1 Newton to the actuating surface.

Im Sinne einer möglichst guten taktilen Spürbarkeit der Einzelimpulse bei Impulsfolgen ist bevorzugt vorgesehen, dass die Impulsfolge höchstens 300 nacheinander erzeugte mechanische Einzelimpulse pro Sekunde aufweist.In order to achieve the best possible tactile perceptibility of the individual pulses in pulse sequences, it is preferred that the pulse sequence has a maximum of 300 consecutively generated mechanical individual pulses per second.

Durch die Variation der Dauer und Stärke des jeweiligen mechanischen Einzelimpulses, aber auch durch die Variation der zeitlichen Abstände zwischen den aufeinanderfolgenden mechanischen Einzelimpulsen in einer Impulsabfolge können über die Betätigungsoberfläche unterschiedlichste taktile Signale an den Finger der den Apparat bedienenden Person abgegeben werden. Über eine entsprechende Steuerung und Regelung sind somit verschiedenste Formen von taktil wahrnehmbaren mechanischen Impulsen auf die Betätigungsoberfläche übertragbar.By varying the duration and strength of each individual mechanical impulse, but also by varying the time intervals between The successive individual mechanical impulses in a pulse sequence can transmit a wide variety of tactile signals to the finger of the person operating the device via the actuating surface. With appropriate control and regulation, various forms of tactilely perceptible mechanical impulses can be transmitted to the actuating surface.

Sollte durch den Aktor eine übermäßige Erwärmung des Bedienelements, insbesondere des Bedienelementbasiskörpers, zu befürchten sein, können zu deren Vermeidung bei erfindungsgemäßen Apparaten entsprechende Maßnahmen zur Kühlung getroffen werden. Dies können an sich bekannte Maßnahmen wie Kühlrippen, Heat-Pipes oder Zwangslüftungen, z.B. mittels Flatterventilen, oder dergleichen sein. Auch durch eine entsprechende Materialwahl kann einer Überhitzung des Aktors bzw. des Bedienelements entgegengewirkt werden, z.B. indem man den Grundkörper des Apparats oder zumindest dessen Bereich in der Nähe des Bedienelements aus entsprechend gut wärmeleitenden Materialien ausbildet. Hier sind als Beispiele gut wärmeleitende Metalle wie Aluminium oder Kupfer oder dergleichen, aber auch Kunststoffe mit guten Wärmeleiteigenschaften z.B. durch entsprechende Füllstoffe wie insbesondere z.B. hexagonales Bornitrid zu nennen. Um eine unnötige Erwärmung des Bedienelements bzw. des Bedienelementbasiskörpers bei der Relativbewegung zum Grundkörper des Apparats zu vermeiden, können auch entsprechende Maßnahmen zur Reduzierung der mechanischen Reibung gesetzt werden. Dies können z.B. entsprechend gute Passungen, die richtige Werkstoffwahl, der Einsatz von Gleitwerkstoffen und/oder entsprechend gut gleitende Oberflächen aber auch die Schmierung oder Luftpolsterung sein.If excessive heating of the operating element, in particular of the operating element base body, is to be feared due to the actuator, appropriate cooling measures can be taken to prevent this in devices according to the invention. These can be known measures such as cooling fins, heat pipes, or forced ventilation, e.g., by means of flutter valves, or the like. Overheating of the actuator or the operating element can also be counteracted by an appropriate choice of materials, e.g., by constructing the base body of the device, or at least the area near the operating element, from materials with good thermal conductivity. Examples include highly thermally conductive metals such as aluminum or copper, or the like, but also plastics with good thermal conductivity properties, e.g., through appropriate fillers such as, in particular, hexagonal boron nitride. To avoid unnecessary heating of the operating element or the operating element base body during relative movement to the base body of the device, appropriate measures to reduce mechanical friction can also be taken. These can include, for example, appropriately good fits, the correct choice of materials, the use of sliding materials and/or correspondingly good sliding surfaces, but also lubrication or air cushioning.

Auch ungewünschte akustische Nebeneffekte, in anderen Worten Lärmentwicklung, können durch eine entsprechende Ausgestaltung von Führungen und Polsterungen vermindert werden.Unwanted acoustic side effects, in other words noise development, can also be reduced by appropriate design of guides and padding.

Die Betätigungsoberfläche kann direkt am Aktor ausgebildet sein. Eine alternative, bevorzugte Variante sieht aber vor, dass die Betätigungsoberfläche an einem Betätigungskörper des Bedienelements ausgebildet ist, wobei der Betätigungskörper relativ zum Bedienelementbasiskörper bewegbar am Bedienelementbasiskörper gelagert ist.The actuating surface can be formed directly on the actuator. However, an alternative, preferred variant provides for the actuating surface to be formed on an actuating body of the operating element, wherein the actuating body is mounted on the operating element base body so that it can move relative to the operating element base body.

Die Betätigungsoberfläche wie auch der Betätigungskörper können dabei translatorisch und/oder rotatorisch relativ zum Bedienelementbasiskörper bewegt werden. Besonders bevorzugt ist eine schwenkbare Lagerung des Betätigungskörpers am Bedienelementbasiskörper. Bevorzugte Varianten sehen vor, dass der Betätigungskörper gelenkig am Bedienelementbasiskörper befestigt oder angeformt ist. Als entsprechende Gelenke können z.B. Filmscharniere oder Achsgelenke oder Kugelgelenke vorgesehen sein. Bei der Ausgestaltung als Filmscharnier können dessen elastische Eigenschaften dann auch gleich das eingangs bereits genannte elastische Betätigungsoberflächenrückstellelement ausbilden. Natürlich sind aber auch separate Betätigungsoberflächenrückstellelemente wie Rückstellfedern oder dergleichen denkbar, um eine entsprechende Rückstellung des Betätigungskörpers und/oder der Betätigungsoberfläche relativ zum Bedienelementbasiskörper sicher zu stellen.The actuating surface as well as the actuating body can be moved translationally and/or rotationally relative to the operating element base body. Particularly preferred is a pivotable mounting of the actuating body on the operating element base body. Preferred variants provide for the actuating body to be articulatedly attached to the operating element base body or molded thereon. Suitable joints can be, for example, film hinges, axle joints, or ball joints. When designed as a film hinge, its elastic properties can then also form the elastic actuating surface return element mentioned above. Of course, separate actuating surface return elements such as return springs or the like are also conceivable to ensure appropriate return of the actuating body and/or the actuating surface relative to the operating element base body.

Auch für die Relativbewegung des Bedienelements relativ zum Grundkörper des Apparats gibt es verschiedenste Möglichkeiten. So kann z.B. vorgesehen sein, dass das Bedienelement durch Drücken auf die Betätigungsoberfläche mit zumindest einem Finger relativ zum Grundkörper verschiebbar und/oder schwenkbar ist. Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass das Bedienelement zwischen einer Ausgangsstellung und einer maximal ausgelenkten Endstellung hin und her bewegbar im oder am Grundkörper gelagert ist. In der maximal ausgelenkten Endstellung kann das Bedienelement an einem Endanschlag des Grundkörpers des Apparats anschlagen. Günstig ist auch, wenn zur Rückstellung des Bedienelements relativ zum Grundkörper ein Bedienelementrückstellelement vorgesehen ist. Bevorzugt ist also vorgesehen, dass der Apparat ein, vorzugsweise elastisches, Bedienelementrückstellelement zur Rückstellung des Bedienelements in die Ausgangsstellung aufweist.There are also a variety of options for the relative movement of the operating element relative to the base body of the device. For example, it can be provided that the operating element can be moved and/or pivoted relative to the base body by pressing on the actuating surface with at least one finger. Preferably, the operating element is mounted in or on the base body so that it can be moved back and forth between an initial position and a maximum deflected end position. In the maximum deflected end position, the operating element can strike an end stop on the base body of the device. It is also advantageous if an operating element reset element is provided for resetting the operating element relative to the base body. Preferably, therefore, the device has a preferably elastic operating element reset element for returning the operating element to the initial position.

Um die momentane Istposition des Bedienelements relativ zum Grundkörper des Apparats bestimmen zu können, sehen bevorzugte Varianten der Erfindung vor, dass der Apparat einen Positionssensor zur Bestimmung einer momentanen Istposition des Bedienelements aufweist. Die mittels des Positionssensors bestimmte momentane Istposition des Bedienelements kann in unterschiedlichster Art und Weise genutzt werden. Z.B. ist es möglich, die Art des mechanischen Impulses in Abhängigkeit der gemessenen Istposition des Bedienelements zu variieren. Die mittels des Positionssensors gemessene momentane Istposition des Bedienelements kann aber auch dazu genutzt werden, die Bewegbarkeit des Bedienelements bei seiner Relativbewegung zum Grundkörper zu beeinflussen.In order to be able to determine the current actual position of the operating element relative to the main body of the device, preferred variants of the invention provide that the device has a position sensor for determining the current actual position of the operating element. The current actual position of the operating element determined by the position sensor can be used in a variety of ways. For example, it is possible to vary the type of mechanical impulse depending on the measured actual position of the operating element. However, the current actual position of the operating element measured by the position sensor can also be used to influence the mobility of the operating element during its movement relative to the main body.

Der Apparat kann eine Bremsvorrichtung zum Abbremsen und/oder Festhalten des Bedienelements bei seiner Bewegung und/oder in seiner momentanen Lage relativ zum Grundkörper aufweisen. The apparatus may comprise a braking device for braking and/or holding the operating element during its movement and/or in its current position relative to the base body.

Diese Bremsvorrichtung kann in den Grundkörper aber auch in das Bedienelement integriert sein. Die Bremsvorrichtung kann eine regelbare Bremskraft aufweisen. Als Messgröße für diese regelbare Bremskraft kann z.B. die Istposition des Bedienelements herangezogen werden. Natürlich können auch andere Zustandsparameter des Apparats zur Regelung der Bremskraft verwendet werden. Bei der Bremsvorrichtung kann es sich z.B. um an sich bekannte Scheiben- oder Trommelbremsen handeln. Auch die Bremsvorrichtung wird günstigerweise elektrisch und/oder elektromagnetisch betätigt. Eine besonders bevorzugte Variante sieht vor, dass es sich bei der Bremsvorrichtung um eine magnetorheologische Bremsvorrichtung handelt, wie sie an sich bekannt ist. Magnetorheologische Bremsvorrichtungen haben den Vorteil, dass sie durch entsprechendes Anlegen und Verändern des Magnetfeldes in ihrer Bremskraft sehr schnell verstellt werden können und unterschiedlichste Arten und Formen von Bremsprofilen mit ihnen realisierbar sind. Die Art und Stärke des Bremsens ist bei solchen magnetorheologischen Bremsvorrichtungen quasi frei vorgebbar.This braking device can be integrated into the base body or into the control element. The braking device can be an adjustable have braking force. The actual position of the control element can be used, for example, as a measurement variable for this controllable braking force. Of course, other state parameters of the device can also be used to control the braking force. The braking device can be, for example, known disc or drum brakes. The braking device is also advantageously actuated electrically and/or electromagnetically. A particularly preferred variant provides for the braking device to be a magnetorheological braking device, as is known per se. Magnetorheological braking devices have the advantage that their braking force can be adjusted very quickly by appropriately applying and changing the magnetic field, and a wide variety of types and forms of braking profiles can be implemented with them. The type and intensity of braking can be virtually freely specified with such magnetorheological braking devices.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der Aktor die Betätigungsoberfläche dann mit einem mechanischen Impuls beaufschlagt, wenn das Bedienelement bzw. der Bedienelementbasiskörper entweder an einem Endanschlag des Grundkörpers anliegt oder mittels einer entsprechenden Bremsvorrichtung momentan entsprechend gebremst bzw. festgehalten wird. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, das taktile Signal auch unabhängig von der momentanen Stellung des Bedienelements zu erzeugen.Particularly preferably, the actuator applies a mechanical impulse to the actuating surface when the operating element or the operating element base body either rests against an end stop of the base body or is momentarily braked or held by a corresponding braking device. In principle, however, it is also possible to generate the tactile signal independently of the current position of the operating element.

Der Apparat weist in bevorzugten Ausgestaltungsformen eine interne und/oder externe Steuerung oder Regelung auf, mit der der Aktor und gegebenenfalls auch die Bremsvorrichtung, insbesondere auch in Abhängigkeit der gemessenen Istposition, angesteuert werden kann bzw. können.In preferred embodiments, the apparatus has an internal and/or external control or regulation with which the actuator and optionally also the braking device can be controlled, in particular also depending on the measured actual position.

Der Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, dass im Zuge der Beschreibung dieser Erfindung die verwendeten Zahlwörter wie ein, zwei, drei und dergleichen grundsätzlich nur die vorhandene Mindestmenge eines Merkmals beschreiben. Einzelne Merkmale oder Bestandteile des Apparats können natürlich auch in größerer Anzahl vorhanden sein.For the sake of completeness, it should be noted that in the course of describing this invention, the numerical terms used, such as one, two, three, and the like, generally only describe the minimum number of a feature present. Individual features or components of the apparatus may, of course, also be present in larger numbers.

Weitere Merkmale und Einzelheiten bevorzugter Ausgestaltungsformen der Erfindung werden nachfolgend in der Figurenbeschreibung exemplarisch erläutert. Es zeigen:

  • 1 bis 3 Darstellungen zu einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Apparats in Form eines Spielecontrollers;
  • 4 und 5 eine schematisierte Darstellung eines grundsätzlich möglichen Aufbaus eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Apparats;
  • 6 bis 8 Darstellungen zu Ausführungsvarianten eines entsprechenden Bedienelements;
  • 9 und 10 Prinzipdarstellungen, jeweils in einem Längsschnitt, zu Ausgestaltungsmöglichkeiten von Bremsvorrichtungen;
  • 11 bis 16 Darstellungen anderer Varianten von Bedienelementen, die bei erfindungsgemäßen Apparaten zum Einsatz kommen können;
  • 17 eine weitere Prinzipskizze zu einer möglichen Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Apparats und
  • 18 und 19 Varianten des Ausführungsbeispiels aus den 6 und 7, bei denen jeweils ein Unterstützungselement vorgesehen ist.
Further features and details of preferred embodiments of the invention are explained below by way of example in the description of the figures. They show:
  • 1 to 3 Representations of an embodiment of an apparatus according to the invention in the form of a game controller;
  • 4 and 5 a schematic representation of a fundamentally possible structure of an embodiment of an apparatus according to the invention;
  • 6 to 8 Representations of design variants of a corresponding control element;
  • 9 and 10 Principle diagrams, each in a longitudinal section, of possible designs of braking devices;
  • 11 to 16 Representations of other variants of operating elements that can be used in devices according to the invention;
  • 17 a further schematic diagram of a possible embodiment of an apparatus according to the invention and
  • 18 and 19 Variants of the embodiment from the 6 and 7 , each of which has a support element.

Die 1 und 2 zeigen ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Apparats 1 in Form eines Spielecontrollers 14. Dieser weist zunächst zahlreiche an sich bekannte Merkmale auf. So umfasst er einen Grundkörper 2 in Form eines Gehäuses, an dessen Oberfläche diverse Schaltknöpfe 20 und auch zwei Joysticks 19 vorhanden sind. Zusätzlich zu diesen an sich bekannten Merkmalen weist der Spielecontroller 14, also der erfindungsgemäße Apparat 1 dieses Ausführungsbeispiels, aber auch ein erfindungsgemäß ausgebildetes Bedienelement 3 auf, welches hier in diesem ersten Ausführungsbeispiel als ein schwenkbar gelagerter Bedienhebel ausgebildet ist. Dieses Bedienelement 3 weist eine Betätigungsoberfläche 5 auf, auf die ein Benutzer mit dem Finger drückt, wenn er das Bedienelement 3 entsprechend relativ zum Grundkörper 2 bewegen, in diesem Ausführungsbeispiel verschwenken, will. Wie weiter unten noch zu sehen, ist die Betätigungsoberfläche 5 in diesem Ausführungsbeispiel eine Oberfläche eines Betätigungskörpers 8, welcher relativ zu einem in den 1 und 2 noch nicht sichtbaren, im Inneren des Grundkörpers 2 angeordneten Bedienelementbasiskörpers 4, bewegbar, hier schwenkbar, am Bedienelementbasiskörper 4 gelagert ist. Der Bedienelementbasiskörper 4 dieses Ausführungsbeispiels ist wiederum schwenkbar am Grundkörper 2 gelagert.The 1 and 2 show an example of an apparatus 1 according to the invention in the form of a game controller 14. This initially has numerous features known per se. It comprises a base body 2 in the form of a housing, on the surface of which various switching buttons 20 and also two joysticks 19 are provided. In addition to these features known per se, the game controller 14, i.e. the apparatus 1 according to the invention of this exemplary embodiment, also has an operating element 3 designed according to the invention, which in this first exemplary embodiment is designed as a pivotably mounted operating lever. This operating element 3 has an actuating surface 5, onto which a user presses with his finger when he wants to move the operating element 3 accordingly relative to the base body 2, in this exemplary embodiment pivot it. As will be seen further below, the actuating surface 5 in this exemplary embodiment is a surface of an actuating body 8, which is pivotable relative to a 1 and 2 The control element base body 4, which is not yet visible and is arranged inside the base body 2, is movably mounted, here pivotably, on the control element base body 4. The control element base body 4 of this exemplary embodiment is in turn pivotably mounted on the base body 2.

3 zeigt nun einen Schnitt durch diesen erfindungsgemäßen Apparat 1 bzw. eben den Spielecontroller 14 aus den 1 und 2. Man sieht im Inneren des Grundkörpers 2 das Bedienelement 3 bzw. dessen Bedienelementbasiskörper 4. Das gesamte Bedienelement 3 ist somit bewegbar, hier in diesem Ausführungsbeispiel um die Schwenkachse 41 schwenkbar, im bzw. am Grundkörper 2 des Apparats 1 gelagert. Das Verschwenken erfolgt, indem der Benutzer mit dem Finger auf die in diesem Ausführungsbeispiel am Betätigungskörper 8 des Bedienelements 3 angeordnete Betätigungsoberfläche 5 drückt, wodurch das gesamte Bedienelement 3 um die Schwenkachse 41 relativ zum Grundkörper 2 verschwenkt wird. Der Betätigungskörper 8 ist in diesem Ausführungsbeispiel mittels eines Filmscharniers 9 am Bedienelementbasiskörper 4 angeformt. Das Filmscharnier 9 kann auch gleichzeitig ein elastisches Betätigungsoberflächenrückstellelement 7 ausbilden, welches den Betätigungskörper 8 zum Bedienelementbasiskörper 4 hin elastisch vorspannt bzw. hinschwenkt, sobald der Aktor 6 nicht mehr aktiv ist. 3 now shows a section through this apparatus 1 according to the invention or the game controller 14 from the 1 and 2 . The operating element 3 or its operating element base body 4 can be seen inside the base body 2. The entire operating element 3 is thus movable, in this embodiment pivotable about the pivot axis 41, mounted in or on the base body 2 of the device 1. The pivoting is carried out by the user pressing his finger on the actuating surface arranged on the actuating body 8 of the operating element 3 in this embodiment. surface 5, whereby the entire operating element 3 is pivoted about the pivot axis 41 relative to the base body 2. In this exemplary embodiment, the actuating body 8 is integrally formed on the operating element base body 4 by means of a film hinge 9. The film hinge 9 can also simultaneously form an elastic actuating surface return element 7, which elastically prestresses or pivots the actuating body 8 toward the operating element base body 4 as soon as the actuator 6 is no longer active.

Während bei diesem Ausführungsbeispiel also das Filmscharnier 9 für eine entsprechende Rückstellung des Betätigungskörpers 8 relativ zum Bedienelementbasiskörper 4 sorgt, ist das Bedienelementrückstellelement 10 dafür vorgesehen, das gesamte Bedienelement 3, also den Bedienelementbasiskörper 4 zusammen mit dem Betätigungskörper 8 und der Betätigungsoberfläche 5 in die Ausgangsstellung zurück zu schwenken, wenn nicht mehr auf die Betätigungsoberfläche 5 gedrückt wird. Das hier als Feder ausgeführte Bedienelementrückstellelement 10 ist, wie in 3 zu sehen, einerseits an einer Anlageschulter 22 des Bedienelementbasiskörpers 4 und andererseits an einer Stützschulter 21 des Grundkörpers 2 abgestützt.While in this embodiment the film hinge 9 ensures a corresponding return of the actuating body 8 relative to the operating element base body 4, the operating element return element 10 is provided to pivot the entire operating element 3, i.e. the operating element base body 4 together with the actuating body 8 and the actuating surface 5 back into the starting position when pressure is no longer applied to the actuating surface 5. The operating element return element 10, designed here as a spring, is, as shown in 3 can be seen, supported on the one hand on a contact shoulder 22 of the control element base body 4 and on the other hand on a support shoulder 21 of the base body 2.

Zusätzlich ist in diesem Ausführungsbeispiel gemäß der 1 bis 3 auch ein Positionssensor 11 vorgesehen, mit dem die momentane Position des Bedienelements 3 bzw. des Bedienelementbasiskörpers 4 relativ zum Grundkörper 2 gemessen bzw. bestimmt werden kann.In addition, in this embodiment, according to the 1 to 3 A position sensor 11 is also provided with which the current position of the operating element 3 or the operating element base body 4 relative to the base body 2 can be measured or determined.

Die 4 und 5 zeigen eine etwas reduzierte Darstellung zu diesem anhand von 3 bereits einleitend erläuterten Aufbau und damit eine vereinfachte Prinzipskizze. 4 zeigt das Bedienelement 3 in seiner Ausgangsstellung relativ zum Grundkörper 2, während 5 die maximal ausgelenkte Endstellung des Bedienelements 3 zeigt. Diese wird ausgehend von der Ausgangsstellung gemäß 4 erreicht, wenn der Benutzer mit dem Finger entsprechend stark gegen die Betätigungsoberfläche 5 drückt, sodass das Bedienelement 3 gegen die Vorspannung des Bedienelementrückstellelements 10 um die Schwenkachse 41 relativ zum Grundkörper 2 verschwenkt wird, bis es in der, in 5 gezeigten, maximal ausgelenkten Endstellung am Endanschlag 23 des Grundkörpers 2 anschlägt.The 4 and 5 show a somewhat reduced representation of this based on 3 The structure already explained in the introduction and thus a simplified schematic diagram. 4 shows the control element 3 in its initial position relative to the base body 2, while 5 shows the maximum deflected end position of the control element 3. This is determined from the initial position according to 4 achieved when the user presses with the finger sufficiently strongly against the actuating surface 5, so that the operating element 3 is pivoted against the pretension of the operating element return element 10 about the pivot axis 41 relative to the base body 2 until it is in the, in 5 shown, maximum deflected end position at the end stop 23 of the base body 2.

Bei dieser, in diesem Ausführungsbeispiel als Schwenkbewegung realisierten, Relativbewegung zwischen dem Bedienelement 3 und dem Grundkörper 2 kann mit dem Positionssensor 11, welcher in diesem Ausführungsbeispiel am Grundkörper 2 fixiert ist, und dem Sensorgegenstück 24, welches hier in diesem Beispiel als Permanentmagnet ausgebildet und am Bedienelementbasiskörper 4 fixiert ist, die momentane relative Position zwischen Bedienelement 3 und Grundkörper 2 bzw. zwischen Bedienelementbasiskörper 4 und Grundkörper 2 bestimmt werden. Hierfür geeignete Positionssensoren 11 sind z.B. in Form von Hall-Sensoren oder dergleichen beim Stand der Technik bekannt und müssen nicht weiter beschrieben werden.During this relative movement between the operating element 3 and the base body 2, which in this exemplary embodiment is implemented as a pivoting movement, the current relative position between the operating element 3 and the base body 2 or between the operating element base body 4 and the base body 2 can be determined using the position sensor 11, which in this exemplary embodiment is fixed to the base body 2, and the sensor counterpart 24, which in this example is designed as a permanent magnet and is fixed to the operating element base body 4. Suitable position sensors 11 for this purpose are known in the prior art, e.g., in the form of Hall sensors or the like, and need not be described further.

Erfindungsgemäß ist aber nun in diesem in den 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass das Bedienelement 3 einen Aktor 6 zur Erzeugung eines die Betätigungsoberfläche 5 beaufschlagenden, und damit an dieser Betätigungsoberfläche mit einem Finger spürbaren, mechanischen Impulses aufweist. Dieser Aktor 6 ist in den 4 und 5 nur schematisiert dargestellt und kann, wie nachfolgend noch anhand von verschiedenen Ausführungsbeispielen beschrieben wird, sehr unterschiedlich ausgebildet sein. Bevorzugt ist jedenfalls in diesem wie auch in anderen Ausführungsbeispielen vorgesehen, dass der durch den Aktor 6 erzeugte mechanische Impuls eine Bewegung der Betätigungsoberfläche 5 in Richtung vom Bedienelementbasiskörper weg erzeugt. In diesem Ausführungsbeispiel gemäß der 4 und 5 ist die Betätigungsoberfläche 5, wie bereits erwähnt, an dem Betätigungskörper 8 ausgebildet, welcher mittels des Filmscharniers 9 am Bedienelementbasiskörper 4 und relativ zum Bedienelementbasiskörper 4 verschwenkbar gelagert ist. Über das Filmscharnier 9 wird in diesem Ausführungsbeispiel eine einstückige Verbindung zwischen Betätigungskörper 8 und Bedienelementbasiskörper 4 geschaffen. Das Filmscharnier 9 dient in dieser Ausgestaltung auch gleichzeitig als Betätigungsoberflächenrückstellelement 7, welches den Betätigungskörper 8 samt Betätigungsoberfläche 5 in Richtung hin zum Bedienelementbasiskörper 4 zurückstellt, wenn der Aktor 6 nicht aktiv ist und gerade keinen mechanischen Impuls auf den Betätigungskörper 8 und damit auf die Betätigungsoberfläche 5 abgibt.According to the invention, however, in this 4 and 5 In the embodiment shown, the operating element 3 has an actuator 6 for generating a mechanical impulse that acts on the actuating surface 5 and can thus be felt with a finger on this actuating surface. This actuator 6 is in the 4 and 5 shown only schematically and can be designed very differently, as will be described below with reference to various embodiments. Preferably, in this and other embodiments, it is provided that the mechanical impulse generated by the actuator 6 generates a movement of the actuating surface 5 in the direction away from the control element base body. In this embodiment according to the 4 and 5 As already mentioned, the actuating surface 5 is formed on the actuating body 8, which is mounted on the operating element base body 4 by means of the film hinge 9 and is pivotably mounted relative to the operating element base body 4. In this exemplary embodiment, the film hinge 9 creates a one-piece connection between the actuating body 8 and the operating element base body 4. In this embodiment, the film hinge 9 also serves simultaneously as an actuating surface reset element 7, which resets the actuating body 8 together with the actuating surface 5 in the direction of the operating element base body 4 when the actuator 6 is not active and is not currently transmitting a mechanical impulse to the actuating body 8 and thus to the actuating surface 5.

Der Aktor 6 ist günstigerweise elektrisch oder elektromagnetisch angetrieben. Teile des Aktors 6 können am Bedienelementbasiskörper 4 aber auch am Betätigungskörper 8 bzw. an der Betätigungsoberfläche 5 ausgebildet sein. Je nach Ausbildung des jeweiligen Aktors 6 ist aber günstigerweise vorgesehen, dass die mit elektrischem Strom zu versorgenden Bauteile des Aktors 6 am Bedienelementbasiskörper 4 angeordnet sind, da dies die Stromversorgung des Aktors 6 erleichtert.The actuator 6 is advantageously driven electrically or electromagnetically. Parts of the actuator 6 can be formed on the control element base body 4, but also on the actuating body 8 or on the actuating surface 5. Depending on the design of the respective actuator 6, however, it is advantageous for the components of the actuator 6 that are to be supplied with electrical power to be arranged on the control element base body 4, as this facilitates the power supply to the actuator 6.

Der Vollständigkeit halber wird, wie bereits eingangs dargelegt, aber auch hier noch einmal festgehalten, dass anstelle von elektrisch oder elektromagnetisch angetriebenen Aktoren 6 bei erfindungsgemäßen Apparaten 1 auch andere Aktoren 6 eingesetzt werden können. Beispielsweise könnten auch hydraulische oder pneumatische Aktoren 6 an entsprechender Stelle zum Einsatz kommen, um die Betätigungsoberfläche 5 entsprechend mit einem mechanischen Impuls zu beaufschlagen. Bei dem mechanischen Impuls kann es sich, wie ebenfalls bereits erläutert, um einen mechanischen Einzelimpuls aber auch um eine Impulsabfolge von aufeinander folgenden mechanischen Einzelimpulsen handeln. Zu den bevorzugten Impulsdauern und Kräften, mit denen die Betätigungsoberfläche 5 durch den mechanischen Impuls beaufschlagt wird, wird auf das eingangs gesagte verwiesen. Dasselbe gilt im Fall von Impulsfolgen für die bevorzugte maximale Anzahl von Einzelimpulsen pro Sekunde.For the sake of completeness, as already explained at the beginning, it is again stated here that instead of electrically or electromagnetically driven actuators 6, other actuators 6 can also be used in the apparatus 1 according to the invention. For example, hydraulic or pneumatic actuators 6 could also be used on be used at the appropriate location to apply a mechanical pulse to the actuating surface 5. As already explained, the mechanical pulse can be a single mechanical pulse or a sequence of consecutive individual mechanical pulses. Regarding the preferred pulse durations and forces with which the actuating surface 5 is subjected by the mechanical pulse, reference is made to the above statement. The same applies in the case of pulse sequences for the preferred maximum number of individual pulses per second.

Auch wenn dies nicht zwingend ist, ist es doch günstig, wenn der Bedienelementbasiskörper 4 in seiner Position relativ zum Grundkörper 2 festgehalten wird, wenn mit dem Aktor 6 ein mechanischer Impuls erzeugt und damit die Betätigungsoberfläche 5 beaufschlagt wird. Dies kann zum einen realisiert werden, indem das Bedienelement 3 bzw. der Bedienelementbasiskörper 4 in seiner maximal ausgelenkten Endstellung an einem Endanschlag 23 des Grundkörpers 2 anliegt, so wie dies in der Stellung gemäß 5 gezeigt ist. Um den Bedienelementbasiskörper 4 aber auch in Zwischenstellungen zwischen der Ausgangsstellung und der maximal ausgelenkten Endstellung festhalten zu können, sehen bevorzugte Varianten erfindungsgemäßer Apparaten 1 bzw. Bedienelemente 3 vor, dass der Apparat 1, vorzugsweise das Bedienelement 3, eine Bremsvorrichtung 12 bzw. 13 zum Abbremsen und/oder Festhalten des Bedienelements 3 bei seiner Bewegung und/oder in seiner momentanen Lage relativ zum Grundkörper 2 aufweist.Even if this is not mandatory, it is nevertheless advantageous if the operating element base body 4 is held in its position relative to the base body 2 when a mechanical impulse is generated by the actuator 6 and thus the actuating surface 5 is acted upon. This can be achieved, on the one hand, by the operating element 3 or the operating element base body 4 resting against an end stop 23 of the base body 2 in its maximum deflected end position, as is the case in the position according to 5 is shown. In order to be able to hold the operating element base body 4 in intermediate positions between the starting position and the maximally deflected end position, preferred variants of devices 1 or operating elements 3 according to the invention provide that the device 1, preferably the operating element 3, has a braking device 12 or 13 for braking and/or holding the operating element 3 during its movement and/or in its current position relative to the base body 2.

Beispiele für solche Bremsvorrichtungen 12 und 13 werden nun nachfolgend anhand der 6 bis 10 erläutert. In den 6 bis 8 ist zunächst dargestellt, wie in einer entsprechenden Aufnahme des Bedienelementbasiskörpers 4 eine entsprechende Bremsvorrichtung 12 bzw. 13 angeordnet sein kann, um den Bedienelementbasiskörper 4 bei seiner Schwenkbewegung relativ zum Grundkörper 2 in den gewünschten Stellungen festzuhalten oder auch nur abzubremsen. Es kann sich hierbei um verschiedenste Arten von an sich bekannten Bremsvorrichtungen 12 bzw. 13 handeln. Nachfolgend werden anhand der 9 eine hierzu geeignete magnetorheologische Bremsvorrichtung 12 und anhand von 10 eine mögliche Ausgestaltung der Bremsvorrichtung 13 in Form einer Scheibenbremse beispielhaft erläutert. Natürlich können bei erfindungsgemäßen Apparaten 1 auch andere an sich bekannte Bremsvorrichtungen wie z.B. Trommelbremsen und dergleichen verwendet werden.Examples of such braking devices 12 and 13 are now described below using the 6 to 10 explained. In the 6 to 8 First, it is shown how a corresponding braking device 12 or 13 can be arranged in a corresponding receptacle of the operating element base body 4 in order to hold the operating element base body 4 in the desired positions during its pivoting movement relative to the base body 2 or to simply brake it. These can be various types of braking devices 12 or 13 known per se. 9 a suitable magnetorheological braking device 12 and based on 10 A possible embodiment of the braking device 13 in the form of a disc brake is explained by way of example. Of course, other known braking devices, such as drum brakes and the like, can also be used in the apparatus 1 according to the invention.

Bevor hierauf eingegangen wird, wird aber nun erst einmal die in den 6 bis 8 realisierte Ausgestaltung des Aktors 6 erläutert. Es handelt sich hier um einen elektromagnetischen Aktor 6, welcher eine im Bedienelementbasiskörper 4 fixierte Spule 34 zur Erzeugung eines Magnetfeldes aufweist. In dieser Spule 34 befindet sich eine Gleitbuchse 35. In der Gleitbuchse 35 ist ein Stößel 36, welcher mittels der Spule 34 hin und her bewegt werden kann, gelagert. Bei diesem Stößel 36 kann es sich z.B. um einen Permanentmagneten handeln. Durch entsprechende Bestromung der Spule 34 wird ein Magnetfeld erzeugt, mit dem der Stößel 36 je nach Polung des Magnetfeldes entweder in Richtung hin zum Betätigungskörper 8 und damit zur Betätigungsoberfläche 5 beschleunigt oder eben in die Gegenrichtung zurückbewegt wird. Durch Anschlagen des Stößels 36 am Betätigungskörper 8 wird die Betätigungsoberfläche 5 mit einem entsprechenden mechanischen Impuls beaufschlagt. Dieser mechanische Impuls ist als ein taktiles Signal mit dem Finger wahrnehmbar, wenn dieser auf der Betätigungsoberfläche 5 liegt. In den 6 und 7 ist die Betätigungsoberfläche 5 am Betätigungskörper 8 ausgebildet. Der Stößel 36 schlägt von hinten auf den Betätigungskörper 8, sodass sich dieser samt Betätigungsoberfläche 5, wie in 7 gezeigt, vom Bedienelementbasiskörper 4 wegbewegt. Die Rückstellung, wenn der Stößel 36 entsprechend zurückgezogen ist, in die Stellung gemäß 6 erfolgt dann mittels des hier als Filmscharnier 9 ausgebildeten Betätigungsoberflächenrückstellelements 7.Before we go into this, we will first look at the 6 to 8 The embodiment of the actuator 6 is explained. This is an electromagnetic actuator 6, which has a coil 34 fixed in the control element base body 4 for generating a magnetic field. In this coil 34 is a sliding bushing 35. A plunger 36, which can be moved back and forth by means of the coil 34, is mounted in the sliding bushing 35. This plunger 36 can be, for example, a permanent magnet. By appropriately energizing the coil 34, a magnetic field is generated, with which the plunger 36, depending on the polarity of the magnetic field, is either accelerated in the direction of the actuating body 8 and thus towards the actuating surface 5, or moved back in the opposite direction. By striking the plunger 36 against the actuating body 8, the actuating surface 5 is subjected to a corresponding mechanical impulse. This mechanical impulse can be perceived as a tactile signal with the finger when the finger rests on the actuating surface 5. In the 6 and 7 the actuating surface 5 is formed on the actuating body 8. The plunger 36 strikes the actuating body 8 from behind, so that the latter, together with the actuating surface 5, as shown in 7 shown, away from the control element base body 4. The return, when the plunger 36 is retracted accordingly, into the position according to 6 is then carried out by means of the actuating surface return element 7, which is designed here as a film hinge 9.

Während bei den in den 4 bis 7 gezeigten Varianten die Betätigungsoberfläche 5 an einem Betätigungskörper 8 des Bedienelements 3 angeordnet ist, handelt es sich bei 8 um eine Variante, bei der die Betätigungsoberfläche 5 direkt am Aktor 6, im gezeigten Ausführungsbeispiel direkt an dessen Stößel 36, angeordnet ist. Der Betätigungskörper 8 kann bei solchen Varianten dann entsprechend auch entfallen, so wie dies in 8 auch dargestellt ist.While in the 4 to 7 In the variants shown, the actuating surface 5 is arranged on an actuating body 8 of the operating element 3, 8 a variant in which the actuating surface 5 is arranged directly on the actuator 6, in the illustrated embodiment directly on its plunger 36. The actuating body 8 can then be omitted accordingly in such variants, as is the case in 8 is also shown.

Die 18 und 19 zeigen weitere Varianten des Ausführungsbeispiels aus den 6 und 7. In den 18 und 19 wird der Aktor 6 bei der Beaufschlagung der Betätigungsoberfläche 5 mit dem mechanischen Impuls jeweils von einem Unterstützungselement 42 unterstützt. In beiden hier gezeigten Varianten wirkt das Unterstützungselement 42 elastisch auf den Stößel 36. Der Stößel 36 wird zusätzlich zu seiner Beschleunigung mittels der Spule 34 und damit mittels des Aktors 6 jeweils vom Unterstützungselement 42 elastisch in Richtung zur Betätigungsoberfläche 5 hin beschleunigt. In 18 handelt es sich bei dem Unterstützungselement 42 um eine mechanische Feder, hier beispielhaft in Form einer Spiralfeder. In 19 ist das Unterstützungselement 42 ein Permanentmagnet, welcher so gepolt ist, dass der Stößel 36 bei seiner Bewegung hin zum Unterstützungselement 42 von diesem zunächst elastisch abgebremst und dann wieder in Richtung hin zur Betätigungsoberfläche 5 beschleunigt wird. Analog kann das Unterstützungselement 42 natürlich auch bei der Variante in 8 und, in gegebenenfalls angepasster Form, aber auch bei den anderen Ausführungsbeispielen des Bedienelements 3 zum Einsatz kommen.The 18 and 19 show further variants of the embodiment from the 6 and 7 . In the 18 and 19 The actuator 6 is supported by a support element 42 when the actuating surface 5 is subjected to the mechanical impulse. In both variants shown here, the support element 42 acts elastically on the plunger 36. In addition to its acceleration by means of the coil 34 and thus by means of the actuator 6, the plunger 36 is accelerated elastically by the support element 42 in the direction of the actuating surface 5. In 18 The support element 42 is a mechanical spring, here for example in the form of a spiral spring. 19 the support element 42 is a permanent magnet which is poled in such a way that the plunger 36 is first elastically braked during its movement towards the support element 42 and then again in towards the actuating surface 5. Analogously, the support element 42 can of course also be used in the variant in 8 and, in a possibly adapted form, also in the other embodiments of the control element 3.

Bei den bereits angesprochenen und nun im Folgenden anhand der 9 und 10 beispielhaft erläuterten Bremsvorrichtungen 12 und 13 handelt es sich günstigerweise um solche, welche eine regelbare Bremskraft aufweisen. Dies bedeutet, dass das Bedienelement 3 bei seiner Bewegung relativ zum Grundkörper 2 mittels der Bremsvorrichtung 12 bzw. 13 unterschiedlich stark und an unterschiedlichen Positionen gebremst werden kann. Eine besonders bevorzugte Ausgestaltungsform sieht hierbei vor, dass es sich um eine magnetorheologische Bremsvorrichtung 12 handelt, so wie sie schematisiert in 9 exemplarisch dargestellt ist. Solche magnetorheologischen Bremsvorrichtungen 12 sind beim Stand der Technik an sich bekannt und hier daher auch nur schematisch dargestellt. Sie haben zwei Vorteile. Der eine besteht darin, dass sie eine praktisch frei programmierbare bzw. frei vorgebbare Bremskraftverteilung ermöglichen. Zum anderen reagiert eine solche Bremsvorrichtung 12 sehr schnell auf die entsprechenden Ansteuersignale.In the cases already mentioned and now in the following based on the 9 and 10 The braking devices 12 and 13 explained by way of example are advantageously those which have an adjustable braking force. This means that the operating element 3 can be braked to different degrees and at different positions during its movement relative to the base body 2 by means of the braking device 12 or 13. A particularly preferred embodiment provides that this is a magnetorheological braking device 12, as shown schematically in 9 is shown as an example. Such magnetorheological braking devices 12 are known in the prior art and are therefore only shown schematically here. They have two advantages. One is that they enable a virtually freely programmable or freely predeterminable braking force distribution. Second, such a braking device 12 responds very quickly to the corresponding control signals.

9 zeigt nun einen schematisierten Längsschnitt durch eine solche magnetorheologische Bremsvorrichtung 12. Sie weist einen Stator 25 und einen relativ dazu und darauf mittels des Lagers 30 drehbar gelagerten Rotor 26 auf. Zwischen dem Stator 25 und dem Rotor 26 befindet sich ein Freiraum 28, in dem sich ein magnetorheologisches Fluid befindet. Bei dem magnetorheologischen Fluid kann es sich um eine magnetorheologische Flüssigkeit aber auch um ein Gemisch aus Gas und den entsprechenden, für den magnetorheologischen Effekt notwendigen, Partikeln handeln. Mittels der Spule 27 kann ein Magnetfeld in dem Freiraum 28 angelegt werden, welches auf das magnetorheologische Fluid wirkt und dessen Viskosität verändert. Hierdurch können auf den Rotor 26 unterschiedlich starke Bremskräfte ausgeübt werden. Diese können bei entsprechender Stärke zum vollständigen Festhalten des Rotors 26 relativ zum Stator 25 führen. Die Wicklungen der Spule 27 befinden sich günstigerweise am Stator 25, da dies die Stromversorgung 29 vereinfacht. Diese Art der magnetorheologischen Bremsvorrichtung 12, so wie sie in 9 gezeigt ist, ist aber, wie gesagt, nur ein Beispiel. Magnetorheologische Bremsvorrichtungen 12 sind in unterschiedlichsten Ausgestaltungsformen beim Stand der Technik bekannt und können eben, soweit geeignet, im Zuge der Erfindung eingesetzt werden. 9 shows a schematic longitudinal section through such a magnetorheological braking device 12. It has a stator 25 and a rotor 26 rotatably mounted relative to it and thereon by means of the bearing 30. Between the stator 25 and the rotor 26 there is a free space 28 in which a magnetorheological fluid is located. The magnetorheological fluid can be a magnetorheological liquid or a mixture of gas and the corresponding particles necessary for the magnetorheological effect. By means of the coil 27, a magnetic field can be applied in the free space 28, which acts on the magnetorheological fluid and changes its viscosity. As a result, braking forces of varying strengths can be exerted on the rotor 26. With sufficient strength, these can lead to the rotor 26 being completely held stationary relative to the stator 25. The windings of the coil 27 are advantageously located on the stator 25, as this simplifies the power supply 29. This type of magnetorheological braking device 12, as shown in 9 However, as stated, this is only an example. Magnetorheological braking devices 12 are known in a wide variety of designs in the prior art and can be used, where appropriate, in the context of the invention.

10 zeigt beispielhaft eine mechanische Bremsvorrichtung 13 in Form einer Scheibenbremse, welche ebenfalls bei erfindungsgemäßen Apparaten 1 eingesetzt werden kann. Auch diese mechanische Bremsvorrichtung 13 weist einen Stator 25 und einen darauf drehbar gelagerten Rotor 26 auf. Wie auch in dem Ausführungsbeispiel gemäß 9 sind günstigerweise Lager 30 zwischen dem Stator 25 und dem Rotor 26 angeordnet, um die Reibung beim Rotieren des Rotors 26 um den Stator 25 möglichst gering zu halten. Am Stator 25 befindet sich in diesem Ausführungsbeispiel ein Bremsantrieb 33, z.B. in Form eines Elektromagneten bzw. dessen Spule und ein Bremsbelag 32. Die Bremsscheibe 31 dreht sich mit dem Rotor 26 mit und wird vom Federelement 18 im unbestromten Zustand des Bremsantriebs 33 vom Bremsbelag 32 abgehoben, siehe 10 oben. Wird die Bremsscheibe 31 hingegen durch entsprechende Bestromung des Bremsantriebs 33 gegen den Bremsbelag 32 gedrückt, siehe 10 unten, so kommt es zu einer entsprechenden Bremswirkung. Durch das Wechselspiel von Bremsantrieb 33 und Federelement 18 kann die Stärke der Bremswirkung eingestellt werden. Natürlich kann dieses Ausführungsbeispiel auch anders herum realisiert werden, indem eine entsprechende Feder 18 die Bremsscheibe 31 in Richtung zum Bremsbelag 32 hin vorspannt und der Bremsantrieb 33 dafür sorgt, dass die Bremsscheibe 31 entgegen der Vorspannung des Federelements 18 vom Bremsbelag 32 weg gedrückt wird. Auch hier kann man durch entsprechende Bestromung des Bremsantriebs 33, also hier des entsprechenden Elektromagnets, die Stärke der Bremskraft regeln. 10 shows, by way of example, a mechanical braking device 13 in the form of a disc brake, which can also be used in apparatuses 1 according to the invention. This mechanical braking device 13 also has a stator 25 and a rotor 26 rotatably mounted thereon. As in the exemplary embodiment according to 9 Bearings 30 are advantageously arranged between the stator 25 and the rotor 26 in order to minimize friction when the rotor 26 rotates around the stator 25. In this embodiment, a brake drive 33, e.g. in the form of an electromagnet or its coil and a brake pad 32, is located on the stator 25. The brake disc 31 rotates with the rotor 26 and is lifted off the brake pad 32 by the spring element 18 in the de-energized state of the brake drive 33, see 10 above. If, however, the brake disc 31 is pressed against the brake pad 32 by appropriate current supply to the brake drive 33, see 10 down, a corresponding braking effect is achieved. The strength of the braking effect can be adjusted through the interplay of brake drive 33 and spring element 18. Of course, this embodiment can also be implemented the other way around, by a corresponding spring 18 preloading the brake disc 31 toward the brake pad 32, and the brake drive 33 ensuring that the brake disc 31 is pressed away from the brake pad 32 against the preload of the spring element 18. Here, too, the strength of the braking force can be regulated by appropriately energizing the brake drive 33, i.e., in this case, the corresponding electromagnet.

11 zeigt nun schematisiert eine alternative Ausgestaltungsform eines Bedienelements 3, welches ebenfalls, wie in den 4 und 5 schematisiert gezeigt, schwenkbar oder in anderer Weise bewegbar am Grundkörper 2 gelagert sein kann. Der wesentliche Unterschied zu den vorab beschriebenen Varianten besteht hier nur in der Ausgestaltungsform des Aktors 6. In 11 handelt es sich bei dem Aktor 6 um einen Exzenternocken 38, welcher vom Elektromotor 39 gedreht werden kann. Immer wenn der Exzenternocken 38 gegen den Betätigungskörper 8 schlägt, wird die, sich in diesem Beispiel am Betätigungskörper 8 befindende, Betätigungsoberfläche 5 mit einem entsprechenden mechanischen Impuls beaufschlagt. Bei entsprechender Ansteuerung des Elektromotors 39 kann die Betätigungsoberfläche 5 hier, wie auch in den vorab gezeigten Varianten, sowohl mit mechanischen Einzelimpulse als auch mit Impulsfolgen beaufschlagt werden. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel gemäß 11 können an der entsprechenden Stelle entsprechende Bremsvorrichtungen 12 oder 13 realisiert werden, welche hier in 11 aber nicht mehr extra dargestellt sind. 11 now shows schematically an alternative embodiment of a control element 3, which also, as in the 4 and 5 shown schematically, can be pivoted or otherwise movably mounted on the base body 2. The essential difference to the previously described variants lies only in the design of the actuator 6. In 11 The actuator 6 is an eccentric cam 38, which can be rotated by the electric motor 39. Whenever the eccentric cam 38 strikes the actuating body 8, the actuating surface 5, which in this example is located on the actuating body 8, is subjected to a corresponding mechanical impulse. With appropriate control of the electric motor 39, the actuating surface 5 can be subjected here, as in the previously shown variants, to both individual mechanical impulses and pulse sequences. Also in this embodiment according to 11 appropriate braking devices 12 or 13 can be implemented at the corresponding location, which are shown here in 11 but are no longer shown separately.

Eine weitere Möglichkeit zur Ausgestaltung des Aktors 6 ist in 12 dargestellt. Auch dies ist ein elektromagnetischer Aktor 6. Es handelt sich dabei um eine Spule 34 mit einem ferromagnetischen Kern 40, welche zusammen am Bedienelementbasiskörper 4 angeordnet sind. Dies vereinfacht die Stromversorgung der Spule 34. Das mittels der Spule 34 und dem ferromagnetischen Kern 40 erzeugte Magnetfeld wirkt auf das Gegenstück 37, welches als Permanentmagnet oder aus magnetisierbarem Material ausgebildet sein kann. Das Gegenstück 37 befindet sich in diesem Beispiel am Betätigungskörper 8. Es handelt sich hier also um ein Beispiel dafür, dass Teile des Aktors 6 sowohl am Bedienelementbasiskörper 4 als auch am Betätigungskörper 8 ausgebildet oder angeordnet sein können. Durch entsprechendes Bestromen der Spule 34 kann auch hier die Betätigungsoberfläche 5 mit entsprechenden mechanischen Impulsen beaufschlagt werden. Auch diese mechanischen Impulse können mechanische Einzelimpulse oder Impulsabfolgen von aufeinanderfolgenden mechanischen Einzelimpulsen sein. Wie im Ausführungsbeispiel gemäß 11 kann auch hier die Rückstellung über das Filmscharnier 9 und eine entsprechende elastische Beaufschlagung des Betätigungskörpers 8 in Richtung hin zum Bedienelementbasiskörper 4 erfolgen. In der Variante gemäß 12 wäre es sogar möglich, die Rückstellung auch über den eine entsprechende Bestromung der Spule 34, also über den Aktor 6 zu erzeugen.Another possibility for the design of the actuator 6 is in 12 This is also an electromagnetic actuator 6. This is a coil 34 with a ferromagnetic core 40, which are arranged together on the operating element base body 4. This simplifies the power supply to the coil 34. The magnetic field generated by the coil 34 and the ferromagnetic core 40 acts on the counterpart 37, which can be designed as a permanent magnet or made of magnetizable material. The counterpart 37 is located in this example on the actuating body 8. This is therefore an example of how parts of the actuator 6 can be designed or arranged both on the operating element base body 4 and on the actuating body 8. By appropriately energizing the coil 34, the actuating surface 5 can also be subjected to corresponding mechanical pulses. These mechanical pulses can also be individual mechanical pulses or pulse sequences of successive individual mechanical pulses. As in the exemplary embodiment according to 11 Here, too, the reset can be effected via the film hinge 9 and a corresponding elastic loading of the actuating body 8 in the direction of the operating element base body 4. In the variant according to 12 it would even be possible to generate the reset via a corresponding current supply to the coil 34, i.e. via the actuator 6.

In 13 ist nun eine Variante skizziert, bei der der Betätigungskörper 8, welcher die Betätigungsoberfläche 5 aufweist, nicht als verschwenkbarer Hebel 8 sondern als ein beidseitig mittels membranartigen Filmscharnieren 9 am Bedienelementbasiskörper 4 bewegbar gelagerter Körper ausgebildet ist. Der Aktor 6 ist hier nicht genauer dargestellt, kann aber z.B. wie in den anderen Ausführungsbeispielen gezeigt, realisiert werden. Auch hier ist der Betätigungskörper 8 mit der Betätigungsoberfläche 5 in Richtung vom Bedienelementbasiskörper 4 weg bewegbar, wenn er mittels des Aktors 6 mit einem entsprechenden mechanischen Impuls beaufschlagt wird. Als Betätigungsoberflächenrückstellelemente 7 dienen hier wiederum die beiden membranartig ausgeführten Filmscharniere 9.In 13 A variant is now sketched in which the actuating body 8, which has the actuating surface 5, is not designed as a pivotable lever 8, but as a body movably mounted on both sides of the operating element base body 4 by means of membrane-like film hinges 9. The actuator 6 is not shown in more detail here, but can be implemented, for example, as shown in the other exemplary embodiments. Here, too, the actuating body 8 with the actuating surface 5 can be moved away from the operating element base body 4 when it is subjected to a corresponding mechanical impulse by means of the actuator 6. The two membrane-like film hinges 9 again serve as the actuating surface return elements 7.

In 14 ist schematisch veranschaulicht, dass ein schwenkbar am Bedienelementbasiskörper 4 gelagerter Betätigungskörper 8 auch mittels eines Achsgelenks 15 am Bedienelementbasiskörper 4 gelagert sein kann. Für die Rückstellung sorgt hier ein als eine Zugfeder ausgebildetes Betätigungsoberflächenrückstellelement 7. Der Aktor 6 zur Beaufschlagung der Betätigungsoberfläche 5 mit dem entsprechenden mechanischen Impuls kann auch hier unterschiedlich ausgebildet sein, z.B. eben wie in den anderen Ausführungsbeispielen konkret gezeigt.In 14 It is schematically illustrated that an actuating body 8 pivotably mounted on the operating element base body 4 can also be mounted on the operating element base body 4 by means of an axle joint 15. The reset is ensured here by an actuating surface reset element 7 designed as a tension spring. The actuator 6 for applying the corresponding mechanical impulse to the actuating surface 5 can also be designed differently here, e.g., just as specifically shown in the other exemplary embodiments.

Das in den 15 und 16 dargestellte Ausführungsbeispiel des Bedienelements 3 unterscheidet sich von der in 11 gezeigten Variante im Wesentlichen durch die Art des Aktors 6. Dieser ist als Kurbelantrieb ausgestaltet und weist einen Übertragungshebel 17 auf, welcher auf der einen Seite am Betätigungskörper 8 und auf der anderen Seite exzentrisch auf der Exzenterscheibe 16 jeweils gelenkig befestigt ist. Durch Drehen der Exzenterscheibe 16 mittels eines entsprechenden Elektromotors können entsprechende mechanische Impulse zur Beaufschlagung der Betätigungsoberfläche 5 erzeugt werden. Diese Art des Aktors 6 kann auch gleichzeitig das Betätigungsoberflächenrückstellelement 7 bilden, indem es den Betätigungskörper 8 eben nicht nur in Richtung vom Bedienelementbasiskörper 4 weg sondern auch in Richtung zum Bedienelementbasiskörper 4 hin bewegen kann. Hier muss also nicht unbedingt eine elastische Rückstellung über das Filmscharnier 9 vorgesehen sein. Nichts destotrotz kann natürlich auch hier das Filmscharnier 9 auch zusätzlich als Betätigungsoberflächenrückstellelement 7 dienen.The 15 and 16 The embodiment of the control element 3 shown differs from that shown in 11 shown variant essentially by the type of actuator 6. This is designed as a crank drive and has a transmission lever 17, which is articulated on one side to the actuating body 8 and on the other side eccentrically on the eccentric disc 16. By rotating the eccentric disc 16 using a corresponding electric motor, corresponding mechanical impulses can be generated to act on the actuating surface 5. This type of actuator 6 can also simultaneously form the actuating surface return element 7 in that it can move the actuating body 8 not only in the direction away from the operating element base body 4 but also in the direction towards the operating element base body 4. Therefore, an elastic return via the film hinge 9 does not necessarily have to be provided here. Nevertheless, the film hinge 9 can of course also serve additionally as an actuating surface return element 7 here.

In 17 ist nun noch exemplarisch eine Variante eines erfindungsgemäßen Apparats 1 gezeigt, bei dem das Bedienelement 3 nicht relativ zum Grundkörper 2 verschwenkt, sondern verschoben wird, wenn mit dem Finger entsprechend auf die Betätigungsoberfläche 5 gedrückt wird. Durch entsprechenden Druck auf diese Betätigungsoberfläche 5 kann das Bedienelement 3 gegen die Vorspannung des hier als Feder ausgeführten Bedienelementrückstellelements 10 in den Grundkörper 2 hineingeschoben werden, bis das Bedienelement 3 am Endanschlag 23 anschlägt. Wird die Betätigungsoberfläche 5 losgelassen, so sorgt das Bedienelementrückstellelement 10 für eine entsprechende Rückstellung in die, in 17 dargestellte Ausgangsstellung des Bedienelements 3. Auch hier ist ein Aktor 6 vorgesehen, um die Betätigungsoberfläche 5 mit einem mechanischen Impuls zu beaufschlagen. Der Aktor 6 kann in unterschiedlichsten, bereits erwähnten, aber auch in anderen Ausgestaltungsformen hierfür ausgeführt sein. In der gezeigten Variante gemäß 17 ist die Betätigungsoberfläche 5 an einem Betätigungskörper 8 ausgebildet, welcher analog zu der Variante gemäß 13, mittels zwei elastischen Filmscharnieren 9, welche gleichzeitig das Betätigungsoberflächenrückstellelement 7 bilden, am Bedienelementbasiskörper 4 gehalten ist.In 17 Now, by way of example, a variant of an apparatus 1 according to the invention is shown, in which the operating element 3 is not pivoted relative to the base body 2, but is displaced when the finger is pressed accordingly on the actuating surface 5. By applying appropriate pressure to this actuating surface 5, the operating element 3 can be pushed into the base body 2 against the pretension of the operating element reset element 10, which is designed here as a spring, until the operating element 3 strikes the end stop 23. If the actuating surface 5 is released, the operating element reset element 10 ensures a corresponding return to the 17 The initial position of the operating element 3 is shown. Here, too, an actuator 6 is provided to apply a mechanical impulse to the actuating surface 5. The actuator 6 can be designed in a variety of different configurations, as already mentioned, but also in other embodiments. In the variant shown according to 17 the actuating surface 5 is formed on an actuating body 8, which is analogous to the variant according to 13 , is held on the operating element base body 4 by means of two elastic film hinges 9, which simultaneously form the actuating surface return element 7.

Natürlich können auch bei solchen Varianten, bei denen das Bedienelement 3 relativ zum Grundkörper 2 verschoben wird, die Betätigungsoberfläche 5 und der Betätigungskörper 8 sowie auch der Aktor 6 in unterschiedlichsten, z.B. in den bereits gezeigten und erläuterten, Ausführungsvarianten realisiert werden. Insbesondere ist es auch bei solchen Varianten möglich, die Betätigungsoberfläche 5 direkt am Aktor 6 auszubilden und auf einen gesonderten Betätigungskörper 8 zu verzichten, wie dies z.B. in 8 gezeigt ist.Of course, even in variants in which the operating element 3 is displaced relative to the base body 2, the actuating surface 5 and the actuating body 8 as well as the actuator 6 can be realized in a wide variety of embodiments, e.g. in the variants already shown and explained. In particular, even in such variants possible to form the actuating surface 5 directly on the actuator 6 and to dispense with a separate actuating body 8, as is the case, for example, in 8 is shown.

Die verschiedenen, hier konkret gezeigten Ausführungsvarianten verdeutlichen, dass die Erfindung in unterschiedlichsten Ausgestaltungsformen realisiert werden kann. Insbesondere können natürlich auch die hier in verschiedenen Ausführungsvarianten gezeigten einzelnen Merkmale auch in anderer Art und Weise miteinander kombiniert werden.The various embodiments shown here illustrate that the invention can be implemented in a wide variety of forms. In particular, the individual features shown here in various embodiments can, of course, also be combined with one another in other ways.

L e g e n d eL e g e n d e

11
Apparatapparatus
22
GrundkörperBasic body
33
BedienelementControl element
44
BedienelementbasiskörperControl element base body
55
BetätigungsoberflächeActuating surface
66
AktorActuator
77
BetätigungsoberflächenrückstellelementActuating surface reset element
88
BetätigungskörperActuating body
99
Filmscharnierfilm hinge
1010
BedienelementrückstellelementControl element reset element
1111
PositionssensorPosition sensor
1212
magnetorheologische Bremsvorrichtungmagnetorheological braking device
1313
mechanische Bremsvorrichtungmechanical braking device
1414
SpielecontrollerGame controller
1515
Achsgelenkaxle joint
1616
ExzenterscheibeEccentric disc
1717
Übertragungshebeltransmission lever
1818
Federelementspring element
1919
Joystickjoystick
2020
SchaltknopfSwitch button
2121
StützschulterSupport shoulder
2222
AnlageschulterInvestment shoulder
2323
EndanschlagEnd stop
2424
SensorgegenstückSensor counterpart
2525
Statorstator
2626
Rotorrotor
2727
SpuleSink
2828
FreiraumFree space
2929
StromversorgungPower supply
3030
Lagerwarehouse
3131
Bremsscheibebrake disc
3232
Bremsbelagbrake pad
3333
BremsantriebBrake drive
3434
SpuleSink
3535
Gleitbuchsesliding bushing
3636
Stößelpestle
3737
Gegenstückcounterpart
3838
ExzenternockenEccentric cam
3939
Elektromotorelectric motor
4040
ferromagnetischer Kernferromagnetic core
4141
SchwenkachseSwivel axis
4242
UnterstützungselementSupport element

Claims (15)

Apparat (1) mit einem Grundkörper (2) und einem Bedienelement (3), wobei das Bedienelement (3) einen Bedienelementbasiskörper (4) und eine Betätigungsoberfläche (5) aufweist und das Bedienelement (3) im oder am Grundkörper (2) gelagert ist, wobei das Bedienelement (3) durch Drücken mit zumindest einem Finger auf die Betätigungsoberfläche (5) relativ zum Grundkörper (2) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (3) zumindest einen Aktor (6) zur Erzeugung eines, die Betätigungsoberfläche (5) beaufschlagenden, mechanischen Impulses aufweist.Apparatus (1) with a base body (2) and an operating element (3), wherein the operating element (3) has an operating element base body (4) and an actuating surface (5) and the operating element (3) is mounted in or on the base body (2), wherein the operating element (3) is movable relative to the base body (2) by pressing with at least one finger on the actuating surface (5), characterized in that the operating element (3) has at least one actuator (6) for generating a mechanical impulse acting on the actuating surface (5). Apparat (1) nach Anspruch 1, wobei der mechanische Impuls eine Bewegung der Betätigungsoberfläche (5) in Richtung vom Bedienelementbasiskörper (4) weg erzeugt, und/oder wobei der Aktor (6) elektrisch oder elektromagnetisch angetrieben ist.Apparatus (1) according to Claim 1 , wherein the mechanical impulse generates a movement of the actuating surface (5) in the direction away from the operating element base body (4), and/or wherein the actuator (6) is electrically or electromagnetically driven. Apparat (1) nach Anspruch 2, wobei das Bedienelement (3) zumindest ein elastisches Betätigungsoberflächenrückstellelement (7) zur Rückstellung der Betätigungsoberfläche (5) in Richtung hin zum Bedienelementbasiskörper (4) aufweist.Apparatus (1) according to Claim 2 , wherein the operating element (3) has at least one elastic actuating surface return element (7) for returning the actuating surface (5) in the direction towards the operating element base body (4). Apparat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der mechanische Impuls ein mechanischer Einzelimpuls oder eine Impulsabfolge von aufeinanderfolgenden mechanischen Einzelimpulsen ist.Apparatus (1) according to one of the Claims 1 until 3 , where the mechanical pulse is a single mechanical pulse or a pulse sequence of successive single mechanical pulses. Apparat (1) nach Anspruch 4, wobei der mechanische Einzelimpuls eine Impulsdauer von maximal 0,2 Sekunden, vorzugsweise von maximal 0,1 Sekunden, aufweist, und/oder die Betätigungsoberfläche (5) mit einer Kraft größer 0 Newton und bis zu 1 Newton beaufschlagt.Apparatus (1) according to Claim 4 , wherein the mechanical single pulse has a pulse duration of a maximum of 0.2 seconds, preferably a maximum of 0.1 seconds, and/or the actuating surface (5) is subjected to a force greater than 0 Newton and up to 1 Newton. Apparat (1) nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Impulsfolge höchstens 300 nacheinander erzeugte mechanische Einzelimpulse pro Sekunde aufweist.Apparatus (1) according to Claim 4 or 5 , where the pulse sequence may not exceed 300 consecutive generated single mechanical impulses per second. Apparat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Betätigungsoberfläche (5) direkt am Aktor (6) ausgebildet ist.Apparatus (1) according to one of the Claims 1 until 6 , wherein the actuating surface (5) is formed directly on the actuator (6). Apparat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Betätigungsoberfläche (5) an einem Betätigungskörper (8) des Bedienelements (3) ausgebildet ist, wobei der Betätigungskörper (8) relativ zum Bedienelementbasiskörper (4) bewegbar am Bedienelementbasiskörper (4) gelagert ist.Apparatus (1) according to one of the Claims 1 until 7 , wherein the actuating surface (5) is formed on an actuating body (8) of the operating element (3), wherein the actuating body (8) is mounted on the operating element base body (4) so as to be movable relative to the operating element base body (4). Apparat (1) nach Anspruch 8, wobei der Betätigungskörper (8), vorzugsweise mittels eines Filmscharniers (9) oder eines Achsgelenks (15), gelenkig am Bedienelementbasiskörper (4) befestigt oder angeformt ist.Apparatus (1) according to Claim 8 , wherein the actuating body (8) is articulatedly attached or formed on the operating element base body (4), preferably by means of a film hinge (9) or an axle joint (15). Apparat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Bedienelement (3) durch Drücken auf die Betätigungsoberfläche (5) mit zumindest einem Finger relativ zum Grundkörper (2) verschiebbar und/oder schwenkbar ist.Apparatus (1) according to one of the Claims 1 until 9 , wherein the operating element (3) is displaceable and/or pivotable relative to the base body (2) by pressing on the actuating surface (5) with at least one finger. Apparat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Bedienelement (3) zwischen einer Ausgangsstellung und einer maximal ausgelenkten Endstellung hin und her bewegbar im oder am Grundkörper (2) gelagert ist.Apparatus (1) according to one of the Claims 1 until 10 , wherein the operating element (3) is mounted in or on the base body (2) so as to be movable back and forth between an initial position and a maximally deflected end position. Apparat (1) nach Anspruch 11, wobei der Apparat (1) ein, vorzugsweise elastisches, Bedienelementrückstellelement (10) zur Rückstellung des Bedienelements (3) in die Ausgangsstellung aufweist.Apparatus (1) according to Claim 11 , wherein the apparatus (1) has a preferably elastic operating element return element (10) for returning the operating element (3) to the starting position. Apparat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Apparat (1) einen Positionssensor (11) zur Bestimmung einer momentanen Istposition des Bedienelements (3) aufweist.Apparatus (1) according to one of the Claims 1 until 12 , wherein the apparatus (1) has a position sensor (11) for determining a current actual position of the operating element (3). Apparat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der Apparat (1), vorzugsweise das Bedienelement (3), eine, vorzugsweise magnetorheologische, Bremsvorrichtung (12, 13), vorzugsweise mit regelbarer Bremskraft, zum Abbremsen und/oder Festhalten des Bedienelements (3) bei seiner Bewegung und/oder in seiner momentanen Lage relativ zum Grundkörper (2) aufweist.Apparatus (1) according to one of the Claims 1 until 13 , wherein the apparatus (1), preferably the operating element (3), has a preferably magnetorheological braking device (12, 13), preferably with adjustable braking force, for braking and/or holding the operating element (3) during its movement and/or in its current position relative to the base body (2). Apparat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der Apparat (1) ein Spielecontroller (14) oder eine Eingabevorrichtung eines Kraftfahrzeugs oder eine handgeführte Arbeitsmaschine ist.Apparatus (1) according to one of the Claims 1 until 14 , wherein the apparatus (1) is a game controller (14) or an input device of a motor vehicle or a hand-held work machine.
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