DE102024121167B3 - Rotary actuators for vehicle applications - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Drehsteller (1) für Fahrzeuganwendungen, mit einem Betätigungselement (2), das um eine Drehachse (3) drehbar gelagert ist, das einen in einer Umfangsrichtung (U) umlaufenden Rand (4) aufweist, an dem eine Person für eine Drehverstellung des Betätigungselements (2) an unterschiedlichen Betätigungsorten (10) in der Umfangsrichtung (U) entlang des Rands (4) manuell greifen und eine Betätigungskraft (15) einleiten kann, mit einem Aktuator (5), der mit dem Betätigungselement (2) gekoppelt ist, und mit einer Steuerung (7), die mit dem Aktuator (5) gekoppelt ist und die so konfiguriert ist, dass die den Aktuator (5) zum Erzeugen einer haptischen Rastung der Drehverstellung des Betätigungselements (2) so ansteuert, dass der Aktuator (5) eine der Betätigungskraft (15) entgegenwirkende Rastkraft (16) erzeugt.
Der für das Betätigungselement zur Verfügung stehende Designspielraum lässt sich bei exzellentem Betätigungskomfort dadurch vergrößern, dass das Betätigungselement (2) so ausgestaltet ist, dass ein Abstand (9) des Rands (4) von der Drehachse (3) in der Umfangsrichtung (U) entlang des Rands (4) variiert, und dass die Steuerung (7) so konfiguriert ist, dass sie den Aktuator (5) in Abhängigkeit des Abstands (9) des Rands (4) von der Drehachse (3) am Betätigungsort (10) zum Erzeugen der Rastkraft (16) ansteuert, derart, dass die Rastkraft (16) größer ist, wenn im Betätigungsort (10) der Abstand (9) größer ist, und dass die Rastkraft (16) kleiner ist, wenn im Betätigungsort (10) der Abstand (9) kleiner ist.
The invention relates to a rotary actuator (1) for vehicle applications, comprising an actuating element (2) which is mounted so as to be rotatable about an axis of rotation (3) and which has an edge (4) which runs circumferentially in a circumferential direction (U) and on which a person can manually grasp the edge (4) at different actuating locations (10) in the circumferential direction (U) along the edge (4) and introduce an actuating force (15) for a rotary adjustment of the actuating element (2), comprising an actuator (5) which is coupled to the actuating element (2), and comprising a controller (7) which is coupled to the actuator (5) and which is configured such that it controls the actuator (5) to generate a haptic detent of the rotary adjustment of the actuating element (2) such that the actuator (5) generates a detent force (16) which counteracts the actuating force (15).
The design flexibility available for the actuating element can be increased while providing excellent actuation comfort by designing the actuating element (2) in such a way that a distance (9) of the edge (4) from the rotational axis (3) varies in the circumferential direction (U) along the edge (4), and by configuring the controller (7) to control the actuator (5) as a function of the distance (9) of the edge (4) from the rotational axis (3) at the actuation location (10) to generate the locking force (16), such that the locking force (16) is greater when the distance (9) is greater at the actuation location (10), and the locking force (16) is smaller when the distance (9) is smaller at the actuation location (10).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehsteller für Fahrzeuganwendungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a rotary actuator for vehicle applications according to the preamble of claim 1.
Drehsteller können insbesondere bei Kraftfahrzeugen z.B. in Verbindung mit Dateneingabegeräten verwendet werden, bei denen durch Drehen eines Betätigungselements des Drehstellers und gegebenenfalls durch Drücken oder Verschwenken desselben beispielsweise eine Cursorsteuerung in unterschiedlichen Menüebenen durchgeführt werden kann. Insbesondere kann ein solcher Drehsteller Teil eines Joysticks sein.Rotary actuators can be used particularly in motor vehicles, for example, in conjunction with data input devices, where, for example, cursor control in different menu levels can be performed by rotating an actuating element of the rotary actuator and, if necessary, by pressing or pivoting it. In particular, such a rotary actuator can be part of a joystick.
Ein gattungsgemäßer Drehsteller ist beispielsweise aus der
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Drehsteller besitzen üblicherweise ein manuell drehend betätigbares Betätigungselement, das quer zur Drehachse einen kreisförmigen Querschnitt besitzt, sodass sich für jede Drehlage des Betätigungselements derselbe optische Eindruck ergibt.Rotary actuators usually have a manually operated actuating element that has a circular cross-section perpendicular to the axis of rotation, so that the same visual impression is achieved for every rotational position of the actuating element.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für einen Drehsteller der vorstehend beschriebenen Art eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine verbesserte Haptik und/oder durch einen größeren Designspielraum bei hohem Betätigungskomfort auszeichnet.The present invention addresses the problem of providing an improved or at least a different embodiment for a rotary actuator of the type described above, which is characterized in particular by improved haptics and/or by greater design flexibility with high operating comfort.
Dieses Problem wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. This problem is solved by the subject matter of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject matter of the dependent claims.
Gemäß einer ersten Lösung beruht die Erfindung auf dem allgemeinen Gedanken, das Betätigungselement so auszugestalten, dass ein radialer Abstand des Rands von der Drehachse in der Umfangsrichtung entlang des Rands variiert. Die Radialrichtung steht dabei senkrecht auf der Drehachse. Mit anderen Worten, das Betätigungselement weist quer zur Drehachse einen von einem Kreisquerschnitt abweichenden Querschnitt auf. Denkbar ist beispielsweise ein polygonaler oder rechteckiger oder sternförmiger Querschnitt oder ein elliptischer oder ovaler Querschnitt, sodass der Abstand des Rands von der Drehachse, also quasi ein Radius des Querschnitts in der Umfangsrichtung variiert, also gestuft oder stufenlos zunimmt und abnimmt. Hierdurch eröffnen sich für die Gestaltung des Betätigungselements neue Dimensionen, wodurch sich für das Design des Drehsteller und insbesondere für die optische Integration des Drehsteller in einen Fahrzeuginnenraum zusätzliche Möglichkeiten ergeben. Bei dieser ersten Lösung wird die Steuerung so konfiguriert, dass sie den Aktuator in Abhängigkeit des Abstands des Rands von der Drehachse am Betätigungsort, an dem die Person für die Drehverstellung des Betätigungselements den Rand greift und die Betätigungskraft einleitet, zum Erzeugen der Rastkraft ansteuert, derart, dass die Rastkraft größer ist, wenn im Betätigungsort der Abstand des Rands von der Drehachse größer ist, und dass die Rastkraft kleiner ist, wenn im Betätigungsort der Abstand des Rands von der Drehachse kleiner ist. Diese erste Lösung beruht auf der Erkenntnis, dass der Abstand des Rands von der Drehachse einen Hebelarm repräsentiert, der in Verbindung mit der Betätigungskraft ein Betätigungsdrehmoment oder kurz Betätigungsmoment erzeugt. Bei variierendem Abstand variiert damit der Hebelarm, sodass bei gleicher Betätigungskraft das Betätigungsmoment variiert. Wäre nun die mithilfe des Aktuators erzeugte Rastkraft immer gleich, würde sich für die Person eine variierende Haptik ergeben, je nachdem, an welchem Betätigungsort die Person das Betätigungselement greift. Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag, die Rastkraft in Abhängigkeit des Betätigungsorts gemäß dem dort herrschenden Abstand zu wählen, kann ein mithilfe der Rastkraft erzeugtes Rastdrehmoment oder kurz Rastmoment, das dem Betätigungsmoment entgegenwirkt, entsprechend an das variierende Betätigungsmoment angepasst werden. Dies kann insbesondere so realisiert werden, dass die Betätigungskraft im Wesentlichen konstant bleibt. Greift die Person das Betätigungselement an einen Betätigungsort mit größerem Abstand, erzeugt sie bei gleichbleibender Betätigungskraft ein größeres Betätigungsmoment, dem nun durch die größere Rastkraft ein entsprechend vergrößertes Rastmoment entgegenwirkt, sodass zum Überwinden einer Raste im Wesentlichen dieselbe Betätigungskraft erforderlich ist, wie in dem Fall, dass die Person das Betätigungselement an einem Betätigungsort mit kleinerem Abstand zur Drehachse greift. Dadurch wird das taktile Empfinden beim drehenden Betätigen des Betätigungselements weitgehend unabhängig vom Betätigungsort, da die variierenden Abstände bzw. Hebelarme durch entsprechend variierende Rastkräfte weitgehend kompensiert werden können. Durch die erste Lösung wird der für das Betätigungselement zur Verfügung stehende Designspielraum vergrößert, während gleichzeitig ein exzellenter Betätigungskomfort erzielt bzw. beibehalten werden kann.According to a first solution, the invention is based on the general idea of designing the actuating element such that a radial distance of the edge from the axis of rotation varies in the circumferential direction along the edge. The radial direction is perpendicular to the axis of rotation. In other words, the actuating element has a cross-section transverse to the axis of rotation that deviates from a circular cross-section. For example, a polygonal, rectangular, star-shaped, or elliptical or oval cross-section is conceivable, so that the distance of the edge from the axis of rotation, i.e., a radius of the cross-section, varies in the circumferential direction, i.e., increases and decreases in a stepped or continuously variable manner. This opens up new dimensions for the design of the actuating element, resulting in additional possibilities for the design of the rotary actuator and, in particular, for the visual integration of the rotary actuator into a vehicle interior. In this first solution, the controller is configured to control the actuator to generate the detent force depending on the distance of the edge from the rotational axis at the actuation point where the person grasps the edge to rotate the actuating element and applies the actuating force. The detent force is greater when the distance of the edge from the rotational axis is greater at the actuation point, and the detent force is smaller when the distance of the edge from the rotational axis is smaller at the actuation point. This first solution is based on the realization that the distance of the edge from the rotational axis represents a lever arm which, in conjunction with the actuation force, generates an actuation torque, or actuation torque for short. As the distance varies, the lever arm varies, so that the actuation torque varies for the same actuation force. If the detent force generated by the actuator were always the same, the person would experience a varying haptic sensation depending on where the person grasps the actuating element. The inventive proposal of selecting the locking force depending on the actuation location and the distance prevailing there allows a locking torque, or locking torque for short, generated using the locking force, which counteracts the actuation torque, to be adapted accordingly to the varying actuation torque. This can be achieved in particular in such a way that the actuation force remains essentially constant. If the person grips the actuation element at an actuation location with a greater distance, they generate a greater actuation torque with the same actuation force, which is now counteracted by a correspondingly increased locking torque due to the greater locking force, so that to overcome a notch essentially the same actuation force is required as if the person gripped the actuation element at an actuation location with a smaller distance from the rotation axis. This makes the tactile sensation during the rotating actuation of the actuation element largely independent of the actuation location, since the varying distances or lever arms can be largely compensated for by correspondingly varying locking forces. The first solution increases the design flexibility available for the actuator, while at the same time achieving or maintaining excellent operating comfort.
Im vorliegenden Zusammenhang entspricht eine „Konfiguration“ einer „Ausgestaltung“ und/oder einer „Einrichtung“ und/oder einer „Programmierung“, so dass die Formulierung „so konfiguriert, dass“ gleichbedeutend ist mit der Formulierung „so ausgestaltet, dass“ und/oder „so eingerichtet, dass“ und/oder „so programmiert, dass“.In the present context, a ‘configuration’ corresponds to a ‘design’ and/or a ‘means’ and/or a ‘programming’, so that the expression ‘configured so that’ is synonymous with the expression ‘designed so that’ and/or ‘arranged so that’ and/or ‘programmed so that’.
Die Rastung der Drehverstellung definiert eine Drehmoment-Drehwinkel-Charakteristik, die haptisch das Gefühl einer Rastung erzeugt, wobei jede Raste eine stabile Drehlage des Betätigungselements repräsentiert. Zwischen zwei benachbarten Rasten ist jeweils eine labile Zwischenstellung vorgesehen. Durch Verdrehen des Betätigungselements von einer Raste zur nächsten Raste muss gegen die Rastkraft die labile Zwischenstellung überwunden werden. Von dort erreicht das Betätigungselement die nächste Raste, also die nächste stabile Drehlage selbsttätig.The detent of the rotary adjustment defines a torque-angle characteristic that creates the haptic sensation of a detent, with each detent representing a stable rotational position of the actuating element. Between two adjacent Each detent is provided with an unstable intermediate position. By rotating the actuating element from one detent to the next, the unstable intermediate position must be overcome against the detent force. From there, the actuating element automatically reaches the next detent, i.e., the next stable rotational position.
Gemäß einer zweiten Lösung der Erfindung, die insbesondere auch mit der vorstehend beschriebenen ersten Lösung kombinierbar ist, wird vorgeschlagen, dass die Steuerung für den Fall, dass die Person zum Einleiten der Betätigungskraft den Rand gleichzeitig an mehreren Betätigungsorten greift, den Aktuator in Abhängigkeit der Anzahl der mehreren Betätigungsorte zum Erzeugen der Rastkraft ansteuert, derart, dass die Rastkraft größer ist, wenn die Anzahl der Betätigungsorte größer ist, und dass die Rastkraft kleiner ist, wenn die Anzahl der Betätigungsorte kleiner ist. Hierbei wird berücksichtigt, dass die Person in Abhängigkeit davon, ob sie das Betätigungselement mit nur einem Finger oder mit zwei Fingern oder mit drei oder mehr Fingern betätigt, automatisch und intuitiv eine von der Anzahl der Finger abhängige Betätigungskraft in das Betätigungselement einleitet. Bei einem herkömmlichen Drehsteller ist die zum Überwinden einer Raste erforderliche Rastkraft immer gleich groß, sodass sich in Abhängigkeit der Anzahl der Finger, mit der die Person das Betätigungselement betätigt, eine variierende taktile Empfindung einstellt. Durch die erfindungsgemäße zweite Lösung kann dies nun mehr oder weniger kompensiert werden, indem die Rastkraft an die Anzahl der Finger, mit denen die Person das Betätigungselement betätigt, angepasst wird. Je mehr Finger, desto mehr Betätigungsorte, desto größer die Rastkraft, die zum Überwinden der jeweiligen Raste mithilfe der Betätigungskraft aufgebracht bzw. überwunden werden muss. Wird das Betätigungselement mit nur einem Finger betätigt, ist es vergleichsweise leichtgängig. Wird es dagegen mit drei Fingern betätigt, ist es dagegen vergleichsweise schwergängig. Das taktile Empfinden ist dagegen für die Person in beiden Fällen gleich, da sie mit mehr Fingern insgesamt intuitiv eine größere Betätigungskraft einleitet, als mit weniger Fingern. Somit ergibt sich durch diese zweite erfindungsgemäße Lösung ein signifikanter Komfortgewinn bei der Betätigung des Drehsteller. Beachtenswert ist dabei, dass diese zweite Lösung grundsätzlich auch dann zur Anwendung kommen kann, wenn das Betätigungselement quer zur Drehachse einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, sodass der Abstand des Rands von der Drehachse in der Umfangsrichtung konstant ist. Bei einer Kombination der beiden erfindungsgemäßen Lösungen ergibt sich jedoch ein zusätzlicher Komfortgewinn.According to a second solution of the invention, which can also be combined with the first solution described above, it is proposed that, in the event that the person grasps the edge simultaneously at several actuation locations to initiate the actuation force, the control system activates the actuator to generate the locking force depending on the number of actuation locations, such that the locking force is greater when the number of actuation locations is greater and that the locking force is smaller when the number of actuation locations is fewer. This takes into account that, depending on whether the person actuates the actuation element with just one finger, with two fingers, or with three or more fingers, the person automatically and intuitively introduces an actuation force into the actuation element that depends on the number of fingers. With a conventional rotary actuator, the locking force required to overcome a notch is always the same, so that a varying tactile sensation arises depending on the number of fingers with which the person actuates the actuation element. The second solution according to the invention can now more or less compensate for this by adapting the locking force to the number of fingers with which the person operates the actuating element. The more fingers, the more actuation points, and the greater the locking force that must be applied or overcome with the actuation force to overcome the respective notch. If the actuating element is actuated with just one finger, it moves comparatively easily. If, on the other hand, it is actuated with three fingers, it moves comparatively stiffly. The tactile sensation, however, is the same for the person in both cases, since with more fingers they intuitively apply a greater actuation force overall than with fewer fingers. This second solution according to the invention thus results in a significant increase in comfort when operating the rotary actuator. It is worth noting that this second solution can in principle also be used if the actuating element has a circular cross-section transverse to the axis of rotation, so that the distance of the edge from the axis of rotation is constant in the circumferential direction. However, a combination of the two solutions according to the invention results in an additional increase in comfort.
Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung der zweiten Lösung kann die Steuerung so konfiguriert sein, dass sie eine vorbestimmte Mindestkraft, die zum Überwinden einer Raste der Rastung insgesamt in das Betätigungselement eingeleitet werden muss, mit der Anzahl der Betätigungsorte multipliziert. Außerdem ist die Steuerung zweckmäßig so konfiguriert, dass sie den Aktuator zum Erzeugen einer Rastkraft ansteuert, die so groß ist, dass zum Überwinden der jeweiligen Raste die mit der Anzahl der Betätigungsorte multiplizierte Mindestkraft als Betätigungskraft in das Betätigungselement eingeleitet werden muss. In der Folge muss an jedem einzelnen Betätigungsort im Mittel die Mindestkraft in das Betätigungselement eingeleitet werden, um die jeweilige Raste überwinden zu können. Mit anderen Worten, bei einer Betätigung des Betätigungselements mit drei Fingern ist die zum Überwinden der Raste insgesamt erforderliche Betätigungskraft 50 % größer als für den Fall, dass das Betätigungselement nur mit zwei Fingern gegriffen wird, wobei in beiden Fällen am einzelnen Finger die lokale Betätigungskraft im Wesentlichen jeweils gleich groß ist.According to an advantageous development of the second solution, the controller can be configured such that it multiplies a predetermined minimum force, which must be introduced into the actuating element in order to overcome a notch of the detent, by the number of actuation locations. Furthermore, the controller is expediently configured such that it controls the actuator to generate a detent force so great that, in order to overcome the respective notch, the minimum force multiplied by the number of actuation locations must be introduced into the actuating element as the actuation force. Consequently, on average, the minimum force must be introduced into the actuating element at each individual actuation location in order to overcome the respective notch. In other words, when the actuating element is actuated with three fingers, the total actuation force required to overcome the notch is 50% greater than if the actuating element is gripped with only two fingers, whereby in both cases the local actuation force on the individual finger is essentially the same.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Steuerung mit einer Sensorik gekoppelt sein, die zum Ermitteln des Betätigungsorts konfiguriert ist. Durch die Sensorik erhält die Steuerung Kenntnis vom jeweiligen Betätigungsort und kann dadurch den Abstand und/oder die Anzahl der gleichzeitig betätigten Betätigungsorte ermitteln. Die Sensorik kann extern konzipiert sein und kann beispielsweise durch eine Kamera gebildet sein, die bei einer Fahrzeuganwendung des Drehstellers im Fahrzeuginnenraum angeordnet sein kann.According to an advantageous embodiment, the controller can be coupled to a sensor system configured to determine the actuation location. The sensor system provides the controller with information about the respective actuation location and can thus determine the distance and/or the number of simultaneously actuated actuation locations. The sensor system can be designed externally and can, for example, be formed by a camera, which, in a vehicle application of the rotary actuator, can be arranged in the vehicle interior.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann der Drehsteller selbst die Sensorik aufweisen. Die Sensorik ist dann intern konzipiert. Insbesondere kann die Sensorik mehrere entlang des Rands in Umfangsrichtung verteilte Berührungssensoren aufweisen. Die jeweils zum Ermitteln des Betätigungsorts konfiguriert sind und dementsprechend einen Kontakt durch die Person und damit den aktuellen Betätigungsort ermitteln. Derartige Berührungssensoren können insbesondere kapazitiv arbeiten und können als sogenannte Touchsensoren ausgestaltet sein. Durch die Anzahl der in der Umfangsrichtung entlang des Rands verteilten Sensoren lässt sich der Rand in der Umfangsrichtung quasi in beliebig viele Betätigungsorte untergliedern. Zweckmäßig ist der Rand in der Umfangsrichtung geschlossen, quasi lückenlos mit derartigen Berührungssensoren belegt, sodass jede Berührung des Rands detektiert werden kann. Die entlang des Rands verteilt angeordneten Berührungssensoren sind codiert oder nummeriert und besitzen eine definierte Zuordnung zu entsprechenden Umfangsabschnitten des Rands und entsprechend dadurch jeweils einem definierten Betätigungsort. Die Steuerung kennt die Zuordnung der Berührungssensoren zum jeweiligen Betätigungsort und kennt die Zuordnung der Abstände zum jeweiligen Betätigungsort. Wir ein Berührungssensor berührt, erhält die Steuerung vom jeweiligen Berührungssensor ein entsprechendes Signal. Die Steuerung kann dann den zugehörigen Betätigungsort und den zugehörigen Abstand zur Drehachse ermitteln bzw. zuordnen.In another advantageous embodiment, the rotary actuator itself can incorporate the sensor technology. The sensor technology is then designed internally. In particular, the sensor technology can comprise several touch sensors distributed circumferentially along the edge. Each of these is configured to determine the actuation location and accordingly detects contact by the person and thus the current actuation location. Such touch sensors can operate capacitively, in particular, and can be designed as so-called touch sensors. Due to the number of sensors distributed circumferentially along the edge, the edge can be subdivided into virtually any number of actuation locations. The edge is expediently closed in the circumferential direction, virtually completely covered with such touch sensors, so that every touch of the edge can be detected. The touch sensors distributed along the edge are coded or numbered and have a defined assignment to corresponding circumferential sections of the edge and thus each to a defined actuation location. The controller knows the assignment of the touch sensors. to the respective actuation location and knows the assignment of the distances to the respective actuation location. When a touch sensor is touched, the controller receives a corresponding signal from the respective touch sensor. The controller can then determine and assign the corresponding actuation location and the corresponding distance to the rotation axis.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform, die insbesondere alternativ zur zweiten Lösung und/oder als Ausführungsform der ersten Lösung zur Anwendung kommen kann, kann die Steuerung so konfiguriert sein, dass sie für den Fall, dass die Person zum Einleiten der Betätigungskraft den Rand gleichzeitig an mehreren Betätigungsorten greift, den mittleren Abstand aus den Abständen der Betätigungsorte ermittelt und den Aktuator in Abhängigkeit des mittleren Abstands der mehreren Betätigungsorte zum Erzeugen der Rastkraft ansteuert. Damit wird bei zwei oder mehr Betätigungsorten nicht nur deren Position, sondern auch deren Abstand von der Drehachse berücksichtigt, um eine entsprechend angepasste Rastkraft zu erzeugen.In another advantageous embodiment, which can be used in particular as an alternative to the second solution and/or as an embodiment of the first solution, the controller can be configured such that, in the event that the person grasps the edge simultaneously at several actuation locations to initiate the actuation force, it determines the average distance from the distances between the actuation locations and controls the actuator depending on the average distance between the several actuation locations to generate the locking force. Thus, with two or more actuation locations, not only their position but also their distance from the rotation axis is taken into account in order to generate a correspondingly adjusted locking force.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann die Steuerung so konfiguriert sein, dass sie den Aktuator in Abhängigkeit des Abstands des Betätigungsorts so ansteuert, dass die zum Überwinden einer Raste der Rastung erforderliche Betätigungskraft im Wesentlichen unabhängig ist vom Betätigungsort und dabei insbesondere einer vorbestimmten Mindestkraft entspricht. Hierdurch ergibt sich ein besonders hoher Komfortgewinn.In another advantageous embodiment, the controller can be configured to control the actuator depending on the distance from the actuation location, such that the actuation force required to overcome a notch of the detent is essentially independent of the actuation location and, in particular, corresponds to a predetermined minimum force. This results in a particularly significant increase in comfort.
Die Formulierung „im Wesentlichen“ ist im vorliegenden Zusammenhang so zu verstehen, dass die mit „im Wesentlichen“ beschriebene Eigenschaft zumindest zu 80 % und vorzugsweise zumindest zu 90 % erfüllt ist, während eine Erfüllung dieser Eigenschaft zu 100 % zwar angestrebt, aber im Rahmen der üblichen Toleranzen und/oder im Hinblick auf einen vertretbaren Aufwand regelmäßig nicht erreichbar ist.The wording “essentially” is to be understood in the present context as meaning that the characteristic described as “essentially” is fulfilled to at least 80% and preferably to at least 90%, while fulfilling this characteristic to 100% is indeed desired but is generally not achievable within the scope of the usual tolerances and/or with regard to a reasonable effort.
Zusätzlich oder alternativ kann die Steuerung so konfiguriert sein, dass sie den Aktuator in Abhängigkeit des Abstands des Betätigungsorts so ansteuert, dass die zum Überwinden einer Raste der Rastung erforderliche Betätigungskraft bei allen Betätigungsorten im Wesentlichen gleich groß ist. Auch diese Maßnahme verbessert den Komfort bei der Betätigung des Drehsteller.Additionally or alternatively, the control system can be configured to control the actuator depending on the distance of the actuation point, so that the actuation force required to overcome a notch of the detent is essentially the same at all actuation points. This measure also improves the comfort of operating the rotary actuator.
Bei einer anderen Ausführungsform kann die Steuerung so konfiguriert sein, dass damit eine Anzahl an Rasten pro Umdrehung des Betätigungselements einstellbar ist. Außerdem kann die Steuerung so konfiguriert sein, dass sie die Anzahl der Rasten pro Umdrehung des Betätigungselements in Abhängigkeit des Abstands des Rands von der Drehachse am Betätigungsort, an dem die Person für die Drehverstellung des Betätigungselements den Rand greift und die Betätigungskraft einleitet, einstellt, und zwar derart, dass die Anzahl der Rasten pro Umdrehung des Betätigungselements größer ist, wenn im Betätigungsort der Abstand des Rands von der Drehachse größer ist, und dass die Anzahl der Rasten pro Umdrehung des Betätigungselements kleiner ist, wenn im Betätigungsort der Abstand des Rands von der Drehachse kleiner ist. Durch diese Maßnahme vereinfacht sich eine präzise Betätigung des Betätigungselements auch dann, wenn der Abstand des Rands von der Drehachse vom Betätigungsort abhängt bzw. in der Umfangsrichtung variiert.In another embodiment, the control can be configured to allow the number of notches per revolution of the actuating element to be set. Furthermore, the control can be configured to adjust the number of notches per revolution of the actuating element as a function of the distance of the edge from the rotational axis at the actuation location at which the person grips the edge and applies the actuating force to rotate the actuating element. This adjustment is such that the number of notches per revolution of the actuating element is greater if the distance of the edge from the rotational axis is greater at the actuation location, and the number of notches per revolution of the actuating element is smaller if the distance of the edge from the rotational axis is smaller at the actuation location. This measure simplifies precise actuation of the actuating element even if the distance of the edge from the rotational axis depends on the actuation location or varies in the circumferential direction.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Steuerung so konfiguriert sein, dass sie die Anzahl der Rasten pro Umdrehung des Betätigungselements in Abhängigkeit des Abstands des Betätigungsorts so einstellt, dass ein am Rand in der Umfangsrichtung gemessener Stellweg zwischen zwei benachbarten Rasten im Wesentlichen unabhängig ist vom Betätigungsort und dadurch insbesondere einem vorbestimmten Rastweg entspricht. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass für das gewünschte taktile Feedback ein Stellweg oder Rastweg von 5 mm fühlbar sein soll, den die Person das Betätigungselement in der Umfangsrichtung drehen muss, um von einer Raste zur nächsten Raste zu gelangen. Der Rastweg am Rand erzeugt jedoch in Verbindung mit dem Abstand einen Winkel oder Rastwinkel, der nun signifikant vom Betätigungsort abhängen kann. Ist am Betätigungsort der Abstand kleiner, muss für den vorbestimmten Rastweg ein größerer Rastwinkel überfahren werden. Ist der Abstand am Betätigungsort dagegen größer, muss ein entsprechend kleinerer Drehwinkel überfahren werden, um den vorbestimmten Rastweg zu erzielen. Durch die Berücksichtigung des Betätigungsorts kann die Rastung so eingeteilt werden, dass die zu überfahrenden Rastwinkel so variieren, dass sich am Rand stets im Wesentlichen derselbe Rastweg einstellt. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Steuerung auch so konfiguriert sein, dass sie die Anzahl der Rasten pro Umdrehung des Betätigungselements in Abhängigkeit des Abstands des Betätigungsorts so einstellt, dass ein am Rand in der Umfangsrichtung gemessener Stellweg oder Rastweg zwischen zwei benachbarten Rasten bei allen Betätigungsorten im Wesentlichen gleich groß ist. Auch diese Maßnahme kompensiert die variierenden Rastwinkel durch eine entsprechende Anpassung der Anzahl der Rasten pro Umdrehung und verbessert den Bedienkomfort.In an advantageous embodiment, the controller can be configured to adjust the number of notches per revolution of the actuating element depending on the distance of the actuation location such that a travel measured at the edge in the circumferential direction between two adjacent notches is essentially independent of the actuation location and thus corresponds in particular to a predetermined stop distance. For example, it can be provided that for the desired tactile feedback, a travel or stop distance of 5 mm should be felt, which the person must turn the actuating element in the circumferential direction in order to get from one notch to the next notch. However, the stop distance at the edge, in conjunction with the distance, creates an angle or stop angle that can now depend significantly on the actuation location. If the distance at the actuation location is smaller, a larger stop angle must be traversed to achieve the predetermined stop distance. If, on the other hand, the distance at the actuation location is greater, a correspondingly smaller angle of rotation must be traversed to achieve the predetermined stop distance. By taking the actuation location into account, the detent position can be adjusted so that the detent angles to be traversed vary, ensuring that essentially the same detent travel is always achieved at the edge. Additionally or alternatively, the control system can also be configured to adjust the number of detents per revolution of the actuating element depending on the distance from the actuation location, so that the travel or detent travel measured at the edge in the circumferential direction between two adjacent detents is essentially the same at all actuation locations. This measure also compensates for the varying detent angles by correspondingly adjusting the number of detents per revolution, thus improving operating comfort.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann das Betätigungselement quer zur Drehachse einen polygonalen oder rechteckigen oder sternförmigen oder elliptischen oder ovalen Querschnitt aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann das Betätigungselement quer zur Drehachse einen Querschnitt aufweisen, bei dem die Abstände des Rands von der Drehachse entlang des Umfangs in einem Abstandsbereich variieren, der durch eine Untergrenze und eine Obergrenze für die Abstandswerte begrenzt ist, wobei die Obergrenze mindestens 25 % größer ist als die Untergrenze. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Drehachse bezüglich des Betätigungselements exzentrisch angeordnet sein. Damit kann das Betätigungselement quer zur Drehachse grundsätzlich einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, jedoch bezüglich der Drehachse exzentrisch dazu angeordnet sein. Dadurch variiert der Abstand des Rands von der Drehachse in der Umfangsrichtung entlang des Rands. Zusätzlich oder alternativ dazu kann das Betätigungselement drehfest mit einer Welle verbunden sein, wobei der Aktuator mit dieser Welle zusammenwirkt, derart, dass der Aktuator über die Welle die Rastkraft auf das Betätigungselement überträgt. Damit vereinfacht sich die bauliche Integration des Drehsteller in das Kraftfahrzeug.According to an advantageous embodiment, the actuating element can have a polygonal, rectangular, star-shaped, elliptical, or oval cross-section transverse to the rotation axis. Additionally or alternatively, the actuating element can The actuating element can have a cross-section transverse to the axis of rotation in which the distances of the edge from the axis of rotation vary along the circumference within a distance range that is limited by a lower limit and an upper limit for the distance values, the upper limit being at least 25% greater than the lower limit. Additionally or alternatively, the axis of rotation can be arranged eccentrically with respect to the actuating element. The actuating element can therefore basically have a circular cross-section transverse to the axis of rotation, but can be arranged eccentrically with respect to the axis of rotation. As a result, the distance of the edge from the axis of rotation varies in the circumferential direction along the edge. Additionally or alternatively, the actuating element can be connected to a shaft in a rotationally fixed manner, the actuator interacting with this shaft in such a way that the actuator transmits the locking force to the actuating element via the shaft. This simplifies the structural integration of the rotary actuator into the motor vehicle.
Der Aktuator kann ein das Betätigungselement linear antreibender Aktuator, beispielsweise ein piezoelektrischer oder ein elektromagnetischer Aktuator sein.The actuator can be an actuator that drives the actuating element linearly, for example a piezoelectric or an electromagnetic actuator.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Further important features and advantages of the invention emerge from the subclaims, from the drawings and from the associated description of the figures based on the drawings.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Vorstehend genannte und nachfolgend noch zu nennende Bestandteile einer übergeordneten Einheit, wie z.B. einer Einrichtung, einer Vorrichtung oder einer Anordnung, die separat bezeichnet sind, können separate Bauteile bzw. Komponenten dieser Einheit bilden oder integrale Bereiche bzw. Abschnitte dieser Einheit sein, auch wenn dies in den Zeichnungen anders dargestellt ist.It is understood that the features mentioned above and those to be explained below can be used not only in the respective combinations specified, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the invention. Components mentioned above and those to be mentioned below of a higher-level unit, such as a device, a device, or an arrangement, which are designated separately, may form separate parts or components of this unit or be integral areas or sections of this unit, even if this is shown differently in the drawings.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description, wherein the same reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.
Es zeigen, jeweils schematisch,
-
1 eine stark vereinfachte Prinzipdarstellung eines Drehstellers, -
2 eine nochmals vereinfachte Draufsicht des Drehstellers.
-
1 a highly simplified schematic diagram of a rotary actuator, -
2 a further simplified top view of the turntable.
Entsprechend
Das Betätigungselement 2 weist radial außen einen in Umfangsrichtung U umlaufenden Rand 4 auf. Das Betätigungselement 2 ist hier rein exemplarisch radförmig oder scheibenförmig ausgestaltet. Es kann auch knopfförmig oder knüppelförmig ausgestaltet sein. Am Rand 4 des Betätigungselements 2 kann eine Person für eine Drehverstellung des Betätigungselements 2 an unterschiedlichen Betätigungsorten 10 in der Umfangsrichtung U entlang des Rands 4 manuell greifen und eine Betätigungskraft 15 einleiten. In
Der Drehsteller 1 ist gemäß
Die Erzeugung der Rastkraft 16 ist dabei so dimensioniert, dass zum Überwinden einer Raste der Rastung die Betätigungskraft 15 größer sein muss als die Rastkraft 16.The generation of the locking force 16 is dimensioned such that in order to overcome a notch of the locking mechanism, the actuating force 15 must be greater than the locking force 16.
Zweckmäßig kann nun das Betätigungselement 2 so konfiguriert sein, dass gemäß
Die Steuerung 7 kann für den Fall, dass das Betätigungselement 2 quer zur Drehachse 3 einen nicht kreisförmigen Querschnitt aufweist, so konfiguriert sein, dass die Steuerung 7 den Aktuator 5 in Abhängigkeit des Abstands 9, den der Rand 4 von der Drehachse 3 am jeweiligen Betätigungsort 10 aufweist, zum Erzeugen der Rastkraft 16 ansteuert. Die Rastkraft 16 wird dann vom Aktuator 5 in Abhängigkeit des Abstands 9 so erzeugt, dass die Rastkraft 16 größer ist, wenn im Betätigungsort 10 der Abstand 9 größer ist, während dessen die Rastkraft 16 kleiner ist, wenn im Betätigungsort 10 der Abstand 9 kleiner ist. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Steuerung 7 auch so konfiguriert sein, dass sie für den Fall, dass die Person zum Einleiten der Betätigungskraft 15 den Rand 4 gleichzeitig an mehreren Betätigungsorten 10 greift, den Aktuator 5 in Abhängigkeit der Anzahl an Betätigungsorten 10 zum Erzeugen der Rastkraft 16 ansteuert. Der Aktuator 5 kann beispielsweise eine größere Rastkraft 16 erzeugen, wenn die Anzahl der Betätigungsorte 10 größer ist, während er eine kleinere Rastkraft 16 erzeugt, wenn die Anzahl der Betätigungsorte 10 kleiner ist. Die von der Anzahl der Betätigungsorte 10 abhängige Rastkraft 16 kann grundsätzlich unabhängig von der Geometrie des Querschnitts des Betätigungselements 2 quer zur Drehachse 3 realisiert werden, also insbesondere auch bei kreisförmigen Querschnitten. Insbesondere kann diese von der Anzahl der Betätigungsorte 10 abhängige Rastkraft 16 auch in Verbindung mit den von der Kreisform abweichenden Querschnitten des Betätigungselements 2 realisiert werden, wobei dann zusätzlich auch der Abstand 9 am jeweiligen Betätigungsort 10 bei der Erzeugung der Rastkraft 16 berücksichtigt wird.In the event that the actuating element 2 has a non-circular cross-section transverse to the axis of rotation 3, the controller 7 can be configured such that the controller 7 controls the actuator 5 depending on the distance 9 that the edge 4 has from the axis of rotation 3 at the respective actuation location 10, in order to generate the locking force 16. The locking force 16 is then generated by the actuator 5 depending on the distance 9 such that the locking force 16 is greater when the distance 9 is greater at the actuation location 10, while the locking force 16 is smaller when the distance 9 is smaller at the actuation location 10. Additionally or alternatively, the controller 7 can also be configured such that, in the event that the person grips the edge 4 simultaneously at several actuation locations 10 to initiate the actuation force 15, it controls the actuator 5 depending on the number of actuation locations 10 to generate the locking force 16. The actuator 5 can, for example, generate a larger detent force 16 if the number of actuation locations 10 is larger, while it generates a smaller detent force 16 if the number of actuation locations 10 is smaller. The detent force 16, which depends on the number of actuation locations 10, can fundamentally be realized independently of the geometry of the cross-section of the actuation element 2 transverse to the axis of rotation 3, i.e., in particular, even with circular cross-sections. In particular, this detent force 16, which depends on the number of actuation locations 10, can also be realized in conjunction with cross-sections of the actuation element 2 that deviate from the circular shape, in which case the distance 9 at the respective actuation location 10 is also taken into account when generating the detent force 16.
Die Steuerung 7 kann zweckmäßig so konfiguriert sein, dass sie eine vorbestimmte Mindestkraft, die zum Überwinden einer Raste der Rastung insgesamt in das Betätigungselement eingeleitet werden muss, mit der Anzahl der Betätigungsorte 10 multipliziert und den Aktuator 5 zum Erzeugen einer Rastkraft 16 ansteuert, die so groß ist, dass zum Überwinden der jeweiligen Raste die mit der Anzahl der Betätigungsorte 10 multiplizierte Mindestkraft als Betätigungskraft 15 in das Betätigungselement 2 eingeleitet werden muss.The controller 7 can be expediently configured such that it multiplies a predetermined minimum force, which must be introduced into the actuating element in order to overcome a notch of the detent, by the number of actuation locations 10 and controls the actuator 5 to generate a detent force 16 which is so large that, in order to overcome the respective notch, the minimum force multiplied by the number of actuation locations 10 must be introduced into the actuating element 2 as the actuation force 15.
In
Über die vom Abstand 9 abhängigen Hebelarme wird jedoch letztlich erreicht, dass die von der Person am jeweiligen Betätigungsort 10 in das Betätigungselement 2 einzuleitende Betätigungskraft 15 im Wesentlichen gleich groß ist, um das Betätigungselement 2 von Raste zu Raste bewegen zu können. In
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass zum Überwinden einer Raste der Rastung insgesamt eine vorbestimmte Mindestkraft, von beispielsweise 0,5 N, in das Betätigungselement 2 eingeleitet werden muss. Damit sich für die Person die Haptik bei der Drehbetätigung des Betätigungselements 2 nicht oder nicht grundlegend ändert, kann vorgesehen sein, dass die Steuerung 7 den Aktuator 5 so ansteuert, dass letztlich an jedem Betätigungsort 10 diese Mindestkraft eingeleitet werden muss. Greift die Person das Betätigungselement 2 nur mit einem einzigen Finger, also nur an einem Betätigungsort 10, muss die Mindestkraft an diesem Betätigungsort 10 eingeleitet werden. Greift die Person dagegen das Betätigungselement 2 mit zwei Fingern, also an zwei Betätigungsorten 10, wird die Mindestkraft mit der Anzahl der Betätigungsorte 10 multipliziert, sodass an jedem Betätigungsort 10 im Mittel die Mindestkraft in das Betätigungselement 2 eingeleitet werden muss. Bei zwei Fingern muss dann jeder Finger 0,5 N einleiten, sodass letztlich 1 N in das Betätigungselement 2 eingeleitet wird. Der Aktuator 5 wird hingegen zum Erzeugen einer Rastkraft 16 angesteuert, die in Abhängigkeit der Anzahl der gleichzeitig betätigten Betätigungsorte 10 vergrößert wird und die entsprechend vervielfältigte Mindestkraft definiert.For example, it can be provided that in order to overcome a notch of the detent, a predetermined minimum force, for example 0.5 N, must be introduced into the actuating element 2. So that the haptics for the person do not change or do not change fundamentally when rotating the actuating element 2, it can be provided that the controller 7 controls the actuator 5 in such a way that this minimum force must ultimately be introduced at each actuation location 10. If the person grips the actuating element 2 with only a single finger, i.e. only at one actuation location 10, the minimum force must be introduced at this actuation location 10. If, on the other hand, the person grips the actuating element 2 with two fingers, i.e. at two actuation locations 10, the minimum force is multiplied by the number of actuation locations 10, so that on average the minimum force must be introduced into the actuating element 2 at each actuation location 10. With two fingers, each finger must then introduce 0.5 N, so that ultimately 1 N is introduced into the actuating element 2. The actuator 5, on the other hand, is controlled to generate a locking force 16, which is increased depending on the number of simultaneously actuated actuation points 10 and defines the correspondingly multiplied minimum force.
Entsprechend
Optional kann die Steuerung 7 auch so konfiguriert sein, dass sie für den Fall, dass die Person zum Einleiten der Betätigungskraft 15 den Rand 4 gleichzeitig an mehreren Betätigungsorten 10 greift, einen mittleren Abstand 9 aus den Abständen 9 der gleichzeitig betätigten bzw. berührten Betätigungsorte 10 ermittelt und den Aktuator 5 in Abhängigkeit des mittleren Abstands 9 der mehreren Betätigungsorte 10 zum Erzeugen der Rastkraft 16 ansteuert. Beispielsweise kann die Person das Betätigungselement 2 am ersten Betätigungsort 10-1 und am vierten Betätigungsort 10-4 greifen, sodass zwei deutlich unterschiedliche Abstände 9 vorliegen. Die Steuerung 7 ermittelt dann aus den beiden unterschiedlichen Abständen 9 einen mittleren Abstand 9 und steuert den Aktuator 5 basierend auf dem mittleren Abstand 9 zum Erzeugen einer dafür passenden Rastkraft 16 an.Optionally, the controller 7 can also be configured such that, in the event that the person grips the edge 4 simultaneously at several actuation locations 10 to initiate the actuation force 15, it determines an average distance 9 from the distances 9 of the simultaneously actuated or touched actuation locations 10 and controls the actuator 5 depending on the average distance 9 of the multiple actuation locations 10 to generate the locking force 16. For example, the person can grip the actuation element 2 at the first actuation location 10-1 and at the fourth actuation location 10-4, so that two significantly different distances 9 exist. The controller 7 then determines an average distance 9 from the two different distances 9 and controls the actuator 5 based on the average distance 9 to generate a suitable locking force 16.
Zweckmäßig ist die Steuerung 7 so konfiguriert, dass sie den Aktuator 5 in Abhängigkeit des Abstands 9 so ansteuert, dass die zum Überwinden einer Raste der Rastung erforderliche Betätigungskraft 15 im Wesentlichen unabhängig ist vom Betätigungsort 10 bzw. bei allen Betätigungsorten 10 im Wesentlichen gleich groß ist. Die Betätigungskraft 15 am jeweiligen Betätigungsort 10 entspricht dann beispielsweise einer vorbestimmten Mindestkraft, die beispielsweise anhand der Geometrie des Betätigungselements 2 ermittelt wird. Beispielsweise kann im dritten Betätigungsort 10-3 der Abstand 9 etwa 50 % größer sein als am zweiten Betätigungsort 10-2. Damit steht am dritten Betätigungsort 10-3 ein deutlich größerer Hebelarm zum Erzeugen eines Betätigungsmoments zur Verfügung. Um nun für die Person am zweiten Betätigungsort 10-2 und am dritten Betätigungsort 10-3 im Wesentlichen das gleiche taktile Empfinden zu erzeugen, muss für den dritten Betätigungsort 10-3 die Rastkraft 16 um etwa 50 % erhöht werden gegenüber dem zweiten Betätigungsort 10-2.The controller 7 is expediently configured such that it controls the actuator 5 as a function of the distance 9 such that the actuating force 15 required to overcome a notch of the detent is essentially independent of the actuating location 10 or is essentially the same at all actuating locations 10. The actuating force 15 at the respective actuating location 10 then corresponds, for example, to a predetermined minimum force, which is determined, for example, based on the geometry of the actuating element 2. For example, at the third actuating location 10-3, the distance 9 can be approximately 50% greater than at the second actuating location 10-2. This means that a significantly larger lever arm is available at the third actuating location 10-3 to generate an actuating torque. In order to produce essentially the same tactile sensation for the person at the second actuation location 10-2 and at the third actuation location 10-3, the locking force 16 for the third actuation location 10-3 must be increased by approximately 50% compared to the second actuation location 10-2.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann die Steuerung 7 so konfiguriert sein, dass damit eine Anzahl an Rasten pro Umdrehung des Betätigungselements 2 einstellbar ist. Die Anzahl der Rasten pro Umdrehung ergibt einen Rastwinkel als winkelmäßigen Abstand benachbarter Rasten. Beispielsweise ergeben zwölf Rasten pro Umdrehung einen Rastwinkel von 30°, wenn die erste Raste bei 0° und die letzte Raste bei 360° identisch sind. Die Steuerung 7 kann nun außerdem so konfiguriert sein, dass sie die Anzahl der Rasten pro Umdrehung des Betätigungselements 2 in Abhängigkeit des Abstands 9 des Rands 4 von der Drehachse 3 am Betätigungsort 10 einstellt, und zwar derart, dass die Anzahl der Rasten größer ist, wenn im Betätigungsort 10 der Abstand 9 größer ist, während die Anzahl der Rasten kleiner ist, wenn im Betätigungsort 10 der Abstand 9 kleiner ist. Greift die Person das Betätigungselement 2 beispielsweise am ersten Betätigungsort 10-1, liegt ein vergleichsweise kleiner Abstand 9 vor. Dementsprechend wird eine vergleichsweise kleine Anzahl an Rasten pro Umdrehung eingestellt, sodass das Betätigungselement 2 um einen entsprechend größeren Rastwinkel gedreht werden muss, um es von einer Raste zu nächsten Raste zu überführen. Greift die Person dagegen am vierten Betätigungsort 10-4 an, liegt ein vergleichsweise großer Abstand 9 vor. Dementsprechend wird eine größere Anzahl an Rasten eingestellt, wodurch der Rastwinkel entsprechend reduziert wird, um den das Betätigungselement 2 gedreht werden muss, um von Raste zu Raste verstellt zu werden. Insbesondere kann die Steuerung 7 so konfiguriert sein, dass sie die Anzahl der Rasten in Abhängigkeit des Abstands 9 so einstellt, dass ein am Rand 4 in der Umfangsrichtung U gemessener Stellweg oder Rastweg zwischen zwei benachbarten Rasten im Wesentlichen unabhängig ist vom Betätigungsort 10 bzw. bei allen Betätigungsorten 10 im Wesentlichen gleich groß ist. Beispielsweise kann ein Rastweg von etwa 10 mm vorgegeben oder erwünscht sein, den das Betätigungselement 2 am Rand 4 am jeweiligen Betätigungsort 10 in der Umfangsrichtung U bewegt werden muss, um von Raste zu Raste zu gelangen. Damit dies bei einer Betätigung am ersten Betätigungsort 10-1 ebenso der Fall ist wie beispielsweise am vierten Betätigungsort 10-4, wird für den ersten Betätigungsort 10-1 die Anzahl der Rasten verkleinert, wodurch der Rastwinkel vergrößert wird, während am vierten Betätigungsort 10-4 aufgrund des größeren Abstands 9 die Anzahl der Rasten vergrößert und dadurch der Rastwinkel reduziert wird. Die Anpassung des Rastwinkels erfolgt dabei so, dass letztlich der von der Person fühlbare Stellweg am Rand 4 weitgehend gleich bzw. konstant bleibt, nämlich im Beispiel bei etwa 10 mm.According to another advantageous embodiment, the controller 7 can be configured such that a number of notches per revolution of the actuating element 2 can be set. The number of notches per revolution results in a notch angle as the angular distance between adjacent notches. For example, twelve notches per revolution result in a notch angle of 30° if the first notch at 0° and the last notch at 360° are identical. The controller 7 can now also be configured such that it sets the number of notches per revolution of the actuating element 2 depending on the distance 9 of the edge 4 from the axis of rotation 3 at the actuation location 10, specifically such that the number of notches is greater if the distance 9 is greater at the actuation location 10, while the number of notches is smaller if the distance 9 is smaller at the actuation location 10. If the person grips the actuating element 2, for example, at the first actuation location 10-1, a comparatively small distance 9 exists. Accordingly, a comparatively small number of notches per revolution is set, so that the actuating element 2 must be rotated by a correspondingly larger notch angle to transfer it from one notch to the next. If, however, the person engages the fourth actuation point 10-4, a comparatively large distance 9 exists. Accordingly, a larger number of notches is set, whereby the notch angle is correspondingly reduced by which the actuating element 2 must be rotated in order to be adjusted from notch to notch. In particular, the controller 7 can be configured such that it sets the number of notches as a function of the distance 9 such that an adjustment path or notch path measured at the edge 4 in the circumferential direction U between two adjacent notches is essentially independent of the actuation location 10 or is essentially the same at all actuation locations 10. For example, a notch path of approximately 10 mm can be specified or desired, which the actuating element 2 must be moved at the edge 4 at the respective actuation location 10 in the circumferential direction U in order to move from notch to notch. To ensure that this is the same for actuation at the first actuation location 10-1 as, for example, at the fourth actuation location 10-4, the number of notches is reduced for the first actuation location 10-1, thereby increasing the detent angle. At the fourth actuation location 10-4, the number of notches is increased due to the larger distance 9, thereby reducing the detent angle. The detent angle is adjusted in such a way that the travel perceptible by the person at the edge 4 ultimately remains largely the same or constant, namely approximately 10 mm in the example.
Claims (10)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE102024121167.9A DE102024121167B3 (en) | 2024-07-25 | 2024-07-25 | Rotary actuators for vehicle applications |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R012 | Request for examination validly filed | ||
| R016 | Response to examination communication | ||
| R018 | Grant decision by examination section/examining division |