触敏式操作元件的制作方法

本实用新型涉及一种触敏式操作元件，具有壳体和布置在壳体中的支架元件，该支架元件构造成用于布置至少一个触敏式输入部件，尤其是触摸板或触摸屏，其中所述支架元件经由至少一个支承元件以可相对于所述壳体运动的方式支承，其中为了振动激励所述触敏式输入部件、尤其是所述支架元件设置有促动器。

背景技术：

从现有技术中已知一种触敏式操作元件，该触敏式操作元件具有壳体和支架元件。支架元件与构造为触摸板的触敏式输入部件经由多个构造为z形的板簧的支承元件振动地支承。优选地，电磁促动器(该电磁促动器布置在壳体中)用于当使用者操作触摸板时，振动激励触摸板。使用者因此在操纵触摸板的情况下当其实施指令以为了例如操作导航系统时获得触觉反馈。壳体能够例如布置在机动车的控制台中。但是当触敏式操作元件应在机动车中安装在太少的结构空间供使用的地方处、如应安装在方向盘中时，则触敏式操作元件尤其由于使用z形的板簧构造成过大。此外z形的板簧的制造成本非常高且z形的板簧的机械强度也由通过促动器产生的振荡不利地影响，从而z形的板簧可能断裂且因此触敏式操作元件的触觉特性总体上恶化。

技术实现要素：

因此本实用新型的任务在于，提供一种成本适宜的、可靠的且紧凑的操作元件。

本实用新型通过专利权利要求1的对象解决。在此，所述支承元件具有一个或多个弹性体。优选地，所述支承元件由一个或多个弹性体且因此完全由一个或多个弹性体构造。所述支承元件根据本实用新型不仅固定在所述支架元件处而且固定在所述壳体处。通过构造为弹性体的所述支承元件能够提供成本适宜的触敏式操作元件，因为当所述支承元件优选由橡胶状原料构造时，由所述弹性体构造的所述支承元件能够简单地制造。此外，弹性体在制造过程期间能够简单地成形且在进一步使用时弹性变形。在此，能够由弹性体构造的所述支承元件尤其与形的板簧相比具有压缩且紧凑的实施方式或者形状，从而由此所述触敏式输入部件也具有较小的结构尺寸、尤其结构高度。因此还存在如下可行性：所述触敏式操作元件布置在机动车的方向盘中，在其中通常仅少量结构空间供布置触敏式操作元件使用。然后，所述触敏式操作元件用作为所谓的多功能方向盘的方向盘切换元件。

由于由弹性体构造的所述支承元件为非常紧凑且结构上简单设计的构件，所述触敏式操作元件的制造成本能够降低，因为所述支承元件能够非常简单地安装。

同样通过构造为弹性体的所述支承元件能够改进所述触敏式输入部件的触觉特性，因为即使在能够通过所述促动器造成的振荡的影响下由弹性体构造的所述支承元件的损坏、尤其裂开也是不可能的。由于构造为弹性体的所述支承元件的改进的强度特性，支承元件的使用寿命显著提高。

用作为支承元件的弹性体是形状稳定的、但是可弹性变形的塑料。所述塑料能够在牵拉和按压负载的情况下、尤其在所述触敏式操作元件操作时弹性变形且但是此后返回到其初始的、未变形的设计中。用作为支承元件的弹性体能够是天然橡胶和/或硅酮橡胶的硫化胶。优选，所述支承元件由硅酮材料构造。此外，构造为弹性体的所述支承元件能够稳当且无咯吱声地布置在所述触敏式操作元件中，因为其不仅固定在所述支架元件处而且固定在所述壳体处。

此外通过由弹性体构造的所述支承元件能够有利地影响在所述触敏式操作元件操纵和使用时的噪声形成，尤其当所述促动器激活时，能够缓冲通过所述促动器造成的所述触敏式输入部件、尤其所述支架元件的振动和运动。

结果是，借助于构造为弹性体的所述支承元件能够提供成本适宜的、可靠的且紧凑的操作元件。

当在下面的公开内容中描述所述支承元件时，这始终涉及构造为弹性体的支承元件。

根据本实用新型，设置有触敏式输入部件。术语“”触敏式输入部件”应宽泛地解释。在本文中，这通常涉及输入设备的部件，其限定面向操作者的输入面，在该输入面上由传感机构检测、优选地以起分辨空间作用的方式检测通过输入机构或使用者的手指引起的接触。优选地，所述触敏式输入部件为触摸板，即带有在属于所述输入部件的输入面上的接触的起分辨空间作用的检测的无显示器的(anzeigelos)输入部件，或为触摸屏，即带有在属于所述输入部件的输入面上的接触的起分辨空间作用的检测的输入部件，其中在后者的情况中所述输入面此外关联有电子显示器、尤其电子像素阵列显示器。

例如，所述输入面是关联有一个或多个传感器以用于检测在输入面上的接触和/或按压力。例如，这涉及多个布置在矩阵中的电极和所属的用于起分辨空间作用的接触检测的评估单元和/或一个或多个用于检测通过操纵引起的按压力的力传感器、如一个或多个电容式力传感器。

根据本实用新型，此外设置有促动器，以为了驱动所述输入部件运动以为了产生触觉反馈。优选地，所述输入部件线性驱动。优选地，所述促动器为电动的或电磁的促动器。例如，所述促动器具有线圈，其通过线圈产生的电磁场构造且布置成用于与电枢共同作用。根据本实用新型，所述促动器具有描述有效作用方向的作用轴线，以为了引起所述输入部件、例如触敏式显示器的运动，以用于在偏移方向上产生触觉反馈。

根据所述触敏式操作元件的一种优选的实施方式能够设置成，所述支承元件与所述壳体材料配合地和/或力配合地和/或形状配合地连接。因此，所述支承元件能够稳定且可靠地布置在所述触敏式操作元件中。当所述支承元件安装在所述壳体中或处时，能够放弃附加的螺栓，由此降低制造成本。

根据所述触敏式操作元件的另一优选的实施方式能够设置成，所述支承元件与所述支架元件材料配合地和/或力配合地和/或形状配合地连接。因此，所述支承元件能够还更稳定且更可靠地布置或者固定在所述触敏式操作元件中。当所述支承元件安装在所述支架元件中或处时，能够放弃附加的螺栓，由此能够降低所述触敏式操作元件的制造成本。

当所述支承元件具有至少一个固定区段(该固定区段构造成用于与所述壳体和/或所述支架元件连接，其中所述固定区段优选构造为通孔)时，所述触敏式输入部件能够成本适宜且简单地制造。当所述固定区段构造为通孔时，所述支承元件能够设计成非常紧凑且所述支承元件同时保持器弹性特性。

当所述支承元件具有至少一个第一变形腔体和优选第二变形腔体时，能够改进所述触敏式输入部件的触觉特性。由于优选两个变形腔体，所述支承元件能够利用减小的力耗费变形。在操纵所述触敏式操作元件(z方向)时，所述支承元件变形且通过该操纵激活所述促动器，因为经由所述触敏式输入部件的触敏式表面感测力作用。尤其在所述支承元件被挤压时因此在所述变形腔体中提供足够空间，所述支承元件的挤压且变形的弹性材料能够运动到该空间中。此外通过布置至少一个变形腔体能够降低所述支承元件的重量。

当所述支承元件具有至少一个第一支承桥接件和优选第二支承桥接件(其中所述第一支承桥接件和所述第二支承桥接件优选相互对称地布置)时，能够确保所述支承元件稳当地布置在所述壳体中和/或所述支架元件处。借助于所述支承桥接件，所述支承元件能够稳当地在纵向方向(y方向)上支承且同时在所述支承元件压缩和膨胀时、尤其在所述支架元件运动时所述支承元件在y方向上稳当地固定在所述壳体和/或所述支架元件处。通过所述支承元件的对称的实施方式，所述支承元件还能够对于工人而言较简单地安装，因为所述支承元件能够从两侧安装。

根据所述触敏式操作元件的另一优选的实施方式能够设置成，所述支承元件具有至少一个第一支承突起和优选第二支承突起，其中所述第一支承突起和所述第二支承突起优选相互对称地布置。优选两个支承突起确保所述支承元件在横向方向(x方向)上稳当地固定在所述壳体和/或所述支架元件处。由此所述支架元件和/或所述壳体的运动缓冲且避免尤其所述支架元件在横向方向上的不期望的偏移。

当在所述壳体处设置有用于容纳所述支承元件的容纳区段时，所述支承元件能够稳当地固定在所述壳体中或处。在此合适的是，所述容纳区段的设计构造成与所述支承元件的设计互补。所述支承元件能够借助于压配合安装在所述容纳区段中，因为所述支承元件构造为弹性体，该弹性体可弹性变形。

当所述容纳区段构造为盆形部时，能够非常成本适宜地且简单且设计所述触敏式操作元件的结构。

根据所述触敏式操作元件的另一优选的实施方式能够设置成，所述容纳区段、尤其所述盆形部具有至少一个第一凹口和优选第二凹口，其中所述第一凹口构造成用于容纳所述第一支承桥接件且优选所述第二凹口构造成用于容纳所述第二支承桥接件。附加地能够设置成，所述容纳区段、尤其所述盆形部具有至少一个第一凹处和优选第二凹处，其中所述第一凹处构造成用于容纳所述第一支承突起且优选所述第二凹处构造成用于容纳所述第二支承突起。通过这些措施确保，所述支承元件能够稳当地固定在所述壳体中。保证了所述支承元件在y方向上、更确切地说在正和负y方向上的弹性可变形性。由于所述支架元件与所述支承元件连接，因此尤其所述支架元件不仅在负y方向上而且在正y方向上的缓冲的运动是可行的，该负y方向和该正y方向也是所述促动器的作用方向。所述支承元件的优选设置的两个变形腔体保证所述支承元件在正y方向和负y方向上的压缩和膨胀。

根据所述触敏式操作元件的另一优选的实施方式能够设置成，所述第一凹口和所述第二凹口相互对称地布置。通过该措施实现，简单、稳当且牢固地将所述支承元件安装在所述壳体中。

当所述容纳区段具有至少一个第一壳体卡锁元件和优选第二壳体卡锁元件以用于固定所述支承元件(其中在所述支承元件的安装状态中至少所述第一壳体卡锁元件和优选所述第二壳体卡锁元件卡锁在所述支承元件的表面上)时，所述支承元件能够简单且稳当地安装和还有拆卸。卡锁连接可在结构上简单地提供且确保所述支承元件牢固地固定在所述壳体处。

根据所述触敏式操作元件的另一优选的实施方式能够设置成，所述容纳区段具有至少一个壳体拱顶尤其壳体蘑菇头其中在所述支承元件的安装状态中所述壳体拱顶与所述固定区段接合。借助于所述壳体拱顶和所述固定区段，所述支承元件能够防丢失地且牢固地固定在所述壳体处。尤其当工人使所述支架元件与体结合时，所述支承元件稳当地安装且在安装时不能够从所述壳体掉落。

根据所述触敏式操作元件的另一优选的实施方式能够设置成，所述支架元件具有支架拱顶、尤其支架蘑菇头，其中在所述支承元件的安装状态中所述支架拱顶与所述固定区段接合。借助于所述支架拱顶与所述固定区段，所述支架元件能够防丢失地且牢固地直接固定在所述支承元件处且间接地固定在所述壳体处。

根据所述触敏式操作元件的另一优选的实施方式能够设置成，所述支架元件(具有至少一个第一支架卡锁元件和优选第二支架卡锁元件以用于固定所述支承元件，其中在所述支承元件的安装状态中至少所述第一支架卡锁元件和优选所述第二支架卡锁元件卡锁在所述支承元件的表面上。所述卡锁连接能够在结构方面简单地提供且确保所述支承元件牢固地固定在所述支架元件处。蘑菇头、即壳体蘑菇头或者支架蘑菇头理解为壳体侧的或者支架侧的芯轴状的突起，该突起在其自由端部处具有横截面突出部，从而所述支承元件形状配合地固定在所述蘑菇头状的突起的固定端部和接近自由端部的横截面突出部之间，优选地至少形状配合地固定。

当所述支承元件借助于双组份注塑方法注射到所述壳体、尤其所述壳体的容纳区段或所述支架元件中时，用于所述触敏式操作元件的制造成本和安装成本能够降低。通过该措施实现自动化制造步骤，且同时确保，所述支承元件与所述壳体或支架元件稳当且不可松开地尤其材料配合地连接。当所述支承元件借助于双组份注塑方法注射到所述壳体或者所述支架元件处时，还能够放弃使用支架拱顶或壳体拱顶。

当所述支架元件构造为操作膜片(bedienblende)时，用于所述触敏式操作元件的制造成本能够进一步降低。在所述支架元件上能够那么布置有标记或光离开面，其为使用者显示状态。

当所述弹性体具有在60至80硬度单位的范围中的肖氏硬度时，由弹性体构造的支承元件还能够在机动车的整个寿命周期上可靠地工作。当肖氏硬度处于上文提及的范围中时，所述支承元件的弹性特性对于无缺陷的触觉足够且同时即使在频繁地操纵所述触敏式操作元件时也避免所述支承元件断裂。

根据所述触敏式操作元件的另一优选的实施方式能够设置成，所述弹性体包括合成聚合体、尤其硅酮。

本实用新型此外涉及在上文描述的实施方式之一中的所述触敏式操作元件在机动车中、尤其在机动车的中控台中和/或在机动车的方向盘处的应用。

附图说明

本实用新型以及技术领域在下文按照附图进一步解释。应指明的是，附图显示了本实用新型的特别优选的实施变体，但是本实用新型不受限于此。其中：

图1以剖切的视图显示了示意性示出的触敏式操作元件，

图2根据第一实施方式以透视图显示了触敏式操作元件的壳体和支架元件，

图3以从上方观察的视图、根据第一实施方式显示了壳体的拐角区段，在该拐角区段中支承元件与支架元件和壳体连接，

图4以从下方观察的视图、根据第一实施方式显示了壳体的拐角区段，在该拐角区段中支承元件与支架元件和壳体连接，

图5以剖切的透视图、根据第二实施方式显示了触敏式操作元件的壳体和支架元件，

图6以从上方观察的透视图、根据第二实施方式显示了布置在壳体中的支承元件，

图7以剖切的横视图、根据第二实施方式显示了布置在壳体中的支承元件，

图8以剖切的纵视图、根据第二实施方式显示了布置在壳体中且在支架元件中的支承元件，

图9以从上方观察的视图显示了根据第一实施方式的支承元件，

图10以透视图显示了根据第一实施方式的支承元件，且

图11以透视图显示了根据第二实施方式的支承元件。

具体实施方式

在图1中示意性地示出了通用的根据本实用新型的触敏式操作元件1，其例如布置在机动车的中控台中。但是还可设想，触敏式操作元件1构造为方向盘开关，该方向盘开关布置在机动车的方向盘上。触敏式操作元件1具有壳体3，在该壳体中布置有支架元件4。此外，触敏式操作元件1包括构造为操作表面的触敏式输入部件5，该触敏式输入部件能够构造为触摸板或触摸屏。但是备选地，支架元件4还能够本身构造为操作膜片。支架元件4经由优选三个或四个支承元件6相对于壳体3水平运动地支承。支承元件6分别构造为弹性体，这些弹性体优选布置在壳体3的拐角区域中。弹性体具有在60至80硬度单位的范围中的肖氏硬度且包括合成聚合体、尤其硅酮。

支承元件6在此不仅固定在支架元件4处而且固定在壳体3处。在此，支承元件6能够与壳体3材料配合地和/或力配合地和/或材料配合地连接。此外，支承元件6能够与支架元件4材料配合地和/或力配合地和/或材料配合地连接。

为了振动激励支架元件4和布置在支架元件4处的触敏式输入部件5设置有尤其电磁的促动器7，该电磁的促动器与支架元件4和/或触敏式输入部件5耦联。促动器7包括未进一步显示的电枢和未进一步显示的电磁体，其中电枢优选与支架元件4和/或优选与触敏式输入部件5连接。电枢能够构造成l形且力配合地和/或形状配合地和/或材料配合地与支架元件4和/或与触敏式输入部件5。

在图2至4中图解说明了根据第一实施方式的部分示出的触敏式操作元件1的构件。

根据第一实施方式的触敏式操作元件1的所描述的结构和功能基本上与在图1中示出且描述的触敏式操作元件1相同。对于第一实施例的相同构件采用来自图1的参考标号。

在图2中，与触敏式操作元件1的壳体3间隔开地显示了支架元件4。壳体3分别包括三个容纳区段8以用于分别布置三个支承元件6。每个容纳区段8构造成，将构造为弹性体的支承元件6固定在该容纳区段处。

每个支承元件6具有至少一个固定区段9，该固定区段构造成用于与壳体3和/或支架元件4连接，其中固定区段9中的每个优选构造为通孔。

容纳区段8中的每个具有至少一个壳体拱顶10、尤其壳体蘑菇头，其中在支承元件6的安装状态中壳体拱顶10与相应的支承元件6的分别的固定区段9接合。此外，在壳体3处布置有三个固定拱顶11，该三个固定拱顶在安装状态中接合到环形的、尤其圆形的开口12中，这些开口又布置在支架元件4处。通过该措施实现了，将支架元件4稳当且稳定地支承在壳体3中。

支架元件具有三个支架卡锁元件对，其中每对分别通过第一支架卡锁元件13和第二支架卡锁元件14形成。支架卡锁元件13、14用于力配合地和/或形状配合地保持或者固定分别的支承元件6，其中在支承元件6的安装状态中第一支架卡锁元件13和优选第二支架卡锁元件14卡锁在分别的支承元件6的下表面15上，如这在图4中示出的那样。

下面描述了用于将支架元件4布置在壳体3上的主要的安装步骤和根据第一实施方式的触敏式操作元件1的作用原理。

在图11中构造为弹性体的支承元件6(其在根据第一实施方式的触敏式操作元件1中使用)具有固定区段9，该固定区段构造成用于与壳体3和/或支架元件4连接，其中固定区段9优选构造为通孔。分别的支承元件6具有至少一个第一变形腔体16和优选第二变形腔体17。

优选地三个支承元件6材料配合地和/或力配合地和/或形状配合地布置、尤其固定到壳体3中。在此，支承元件6分别固定到三个壳体拱顶10中，且优选构造为壳体蘑菇头的壳体拱顶10穿过分别的支承元件6的固定区段9的开口。壳体蘑菇头然后安放在支承元件6的上表面28上。由于每个支承元件6构造为弹性体、尤其由硅酮构造且具有柔性的特性，可简单地执行将支承元件6安装在分别的壳体蘑菇头上。在安装支架元件4时，支架卡锁元件13、14从后方接合且与支承元件6的下表面15卡锁。在安装支架元件4时同时使支架元件4的开口12与固定拱顶11接合，以为了将支架元件4稳当且稳定地支承在壳体3上。结果是，每个单独的支承元件6稳当且可靠地固定在壳体3处且固定在支架元件4处。

当现在使用者按压到在图2至5中未显示的操作表面上，触发机动车的功能，如例如激活导航功能。在将操作表面按压到负z方向上时，支承元件6降噪地压缩且感测在触敏式操作表面上的力作用。促动器7然后激活，以为了使支架元件4和布置在其上的操作表面和/或触敏式输入部件5置于振动中。

分别的支承元件6的变形腔体16、17缓冲支架元件4在负和正y方向上的运动。支承元件6(其优选由硅酮构造)在y方向上的振动的情况下交替地经受压缩或膨胀。结果是，通过支承元件6有利地避免支架元件4的不期望的偏移。当使用者结束触敏式操作元件1的操纵时，这被感测且停用促动器7。在该结束期间，支承元件6在正z方向上膨胀。触敏式操作元件1的操作结束。

在图5至8中，图解说明了根据第二实施方式的部分示出的触敏式操作元件1的构件。

根据第二实施方式的触敏式操作元件1的所描述的结构和功能基本上与在图1中示出且描述的触敏式操作元件1相同。对于第二实施例的相同构件采用来自图1的参考标号。

在图5至8中显示了壳体3、支架元件4和支承元件6的备选的布置和连接。与第一实施例相比，同样能够使用支承元件6的其它实施方式，其在图9和10中图解说明，但是还可设想使用根据图11的支承元件6。

根据第一实施方式的在图9和10中构造为弹性体的支承元件6具有固定区段9，该固定区段构造成用于与壳体3和/或支架元件4连接，其中固定区段9优选构造为通孔。分别的支承元件6具有至少一个第一变形腔体16和优选第二变形腔体17。相比于在图11中示出的支承元件6，在图9和10中显示的支承元件6包括至少一个第一支承桥接件18和优选第二支承桥接件19，其中第一支承桥接件18和第二支承桥接件19优选相互对称地布置。此外，支承元件6具有至少一个第一支承突起20和优选第二支承突起21，其中第一支承突起20和第二支承突起21优选相互对称地布置。

为了分别的支承元件6能够稳当且可靠地支承且固定在触敏式操作元件1的壳体3中，在壳体处设置有容纳区段8以用于布置分别的支承元件6。在此，容纳区段8以盆形部的形式构造。

分别的容纳区段8、尤其盆形部具有至少一个第一凹口22和优选第二凹口23，其中第一凹口22构造成用于容纳第一支承桥接件18且优选第二凹口23构造成用于容纳第二支承桥接件19。第一凹口22和第二凹口23相互对称地布置。此外，容纳区段8、尤其盆形部具有至少一个第一凹处24和优选第二凹处25，其中第一凹处24构造成用于容纳第一支承突起20且优选第二凹处25构造成用于容纳第二支承突起21构造。第一凹处24和第二凹处25相互对称地布置。

此外，容纳区段8具有至少一个第一壳体卡锁元件26和优选第二壳体卡锁元件27以用于固定支承元件6，其中在分别的支承元件6的安装状态中至少第一壳体卡锁元件26和优选第二壳体卡锁元件27卡锁在支承元件6的上表面15上。

支架元件4具有支架拱顶29、尤其支架蘑菇头，其中在分别的支承元件6的安装状态中支架拱顶29与分别的支承元件6的固定区段9接合。

下面描述了用于将支架元件4布置在壳体3上的主要的安装步骤和根据第二实施方式的触敏式操作元件1的作用原理。

优选地三个支承元件6材料配合地和/或力配合地和/或形状配合地布置、尤其固定到壳体3中。与第一实施例相比，优选使用根据第一实施方式的在图9和10中示出的支承元件6。可弹性变形的构造为弹性体的支承元件6固定在布置在壳体3中的容纳区段8中，该容纳区段优选构造为盆形部。在将支承元件6插入到分别的容纳区段8中时，支架卡锁元件26，27与分别的支承元件6的上表面28卡锁。凹口22，23同时用于引导支承元件6，其中支承桥接件18在凹口22中引导且支承桥接件19在凹口23中引导。此外，第一支承突起20引导到第一凹处24中，且第二支承突起22引导到第二凹处25中。由于支承元件6构造为弹性体且因此构造成可弹性变形，能够简单地执行将支承元件6安装在相应的容纳区段8中。在支承元件6稳当且防丢失地固定在壳体4处时，安装支架元件4。在此，如在图5中显示的那样，构造为支架蘑菇头的支架拱顶29引导通过支承元件6的固定区段9且在此与支承元件6的下表面15卡锁。由于支承元件6的弹性特性，能够简单地执行将支架蘑菇头引入且穿引到支承元件6中，而不损坏支承元件6。因此，所有支承元件6能够稳当且可靠地固定在支架元件4处。

第二实施例的触敏式操作元件1的作用原理基本上与d第一实施例的作用原理相同。

在触敏式操作元件1的在图5至8中示出的第二实施例中，使用在图9和10中示出的、根据第一实施方式的支承元件6。由于分别的支承元件6包括布置在相应的凹处24，25中的支承突起20，21和布置在相应的凹口22，23中的支承桥接件18，19，能够优化支架元件4的纵向运动(y方向)且避免横向于促动器7的作用方向的运动。借助于支承元件6的该构造，更好地将支承元件6固定在壳体3中是可行的。

上文描述的根据本实用新型的根据不同实施方式的触敏式操作元件1具有允许在所有方向上的弹性可变形性的支承元件6。应注意的是，在制造支承元件6时不使用太少的材料，以为了避免弹性体、尤其硅酮的裂开。为了更简单地形成制造过程且为了工人减少安装工作，支承元件6能够借助于双组份注塑方法注射到壳体3、尤其壳体3的容纳区段8或支架元件4中。

根据第一实施方式的支承元件6能够不仅在第一实施方式的触敏式操作元件1中而且在第二实施方式的触敏式操作元件1中使用。

根据第二实施方式的支承元件6也能够不仅在第一实施方式的触敏式操作元件1中而且在第二实施方式的触敏式操作元件1中使用。