Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
HAPTIC OPERATING DEVICE FOR A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/215353
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a haptic operating device (200) for a motor vehicle, comprising a base (210), a stationary central part (260) connected thereto, a rotary knob (202) which can be rotated about the stationary central part (260) and which has a hollow design, and a magnetorheological transmission device (1) for influencing the rotational movement of the rotary knob (202) in a controlled manner. The transmission device (1) comprises two components (2, 3) which can be rotated relative to each other and one component (3) of which is designed as a brake component (3) that can be rotated relative to the base (210). The stationary central part (260) is secured to the base (210) by means of a support arm (263). The transmission device (1) and the support arm (263) are arranged adjacently to each other and both are received radially within the rotary knob (202). The rotary knob (202) is rotationally fixed to the rotatable brake component (3) via a coupling device (270).

Inventors:
BATTLOGG, Stefan (Nummer 166, 6771 St. Anton i.M., 6771, AT)
Application Number:
EP2018/063155
Publication Date:
November 29, 2018
Filing Date:
May 18, 2018
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
INVENTUS ENGINEERING GMBH (Nummer 181, A - 6771 St. Anton i.M., A - 6771, AT)
International Classes:
G06F3/01; B60K35/00; B60K37/00; G06F3/02; G06F3/0362
Domestic Patent References:
WO2017001697A12017-01-05
WO2012034697A12012-03-22
WO2017001696A12017-01-05
Foreign References:
US20160216762A12016-07-28
DE102012017423A12014-03-06
DE102011003277A12011-08-25
DE102013019045A12015-05-21
Attorney, Agent or Firm:
BSB PATENTANWÄLTE SCHÜTTE & ENGELEN PART MBB (Am Markt 10, Oelde, 59302, DE)
Download PDF:
Claims:
Ansprüche :

1. Haptische Bedieneinrichtung (200) für ein Kraftfahrzeug mit einer Grundplatte (210), einem damit verbundenen

feststehenden Mittelteil (260), einem um das feststehende Mittelteil (260) herum drehbaren und hohl ausgebildeten Drehknopf (202) und mit einer magnetorheologischen

Übertragungsvorrichtung (1) zur gezielten Beeinflussung einer Drehbewegung des Drehknopfes (202), wobei die

Übertragungsvorrichtung (1) zwei relativ zueinander drehbare Komponenten (2, 3) umfasst, von denen eine Komponente (3) als relativ zu der Grundplatte (210) drehbare Bremskomponente (3) ausgebildet ist,

dadurch gekennzeichnet,

dass das feststehende Mittelteil (260) mit einem Tragarm (263) an der Grundplatte (210) befestigt ist und dass die Übertragungsvorrichtung (1) und der Tragarm (263) benachbart zueinander angeordnet und radial innerhalb des Drehknopfes (202) aufgenommen sind

und dass der Drehknopf (202) über eine Koppeleinrichtung (270) mit der drehbaren Bremskomponente (3) drehfest

gekoppelt ist.

2. Bedieneinrichtung (200) nach Anspruch 1, wobei der Drehknopf (202) über die Koppeleinrichtung (270) mit der drehbaren Bremskomponente (3) derart drehfest gekoppelt ist, dass sich bei einer Drehbewegung des Drehknopfes (202) eine räumliche Ausrichtung des Drehknopfes (202) und der drehbaren

Bremskomponente (3) zueinander ändert.

3. Bedieneinrichtung (200) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, wobei die Koppeleinrichtung (270) Koppelmittel (271, 272) an dem Drehknopf (202) und der drehbaren

Bremskomponente (3) umfasst.

4. Bedieneinrichtung (200) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Koppeleinrichtung (270) Verzahnungen (271, 272), Zahnräder (273), Reibflächen, Riemen (274), Ketten (274), Getriebe und/oder Planetengetriebe umfasst .

5. Bedieneinrichtung (200) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, wobei an einer Innenkontur (262) des Drehknopfes (202) eine Innenverzahnung (271) und an einer Außenkontur (263) der drehbaren Bremskomponente (3) eine mit der

Innenverzahnung (271) gekoppelte Außenverzahnung (272) ausgebi1det ist.

6. Bedieneinrichtung (200) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, wobei axial durch den Drehknopf (202) elektrische Kabel (241) durchgeführt sind.

7. Bedieneinrichtung (200) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, wobei das Mittelteil (260) einen Tragarm (263) umfasst, der an einem Ende mit der Grundplatte (210) verbunden ist und wobei am anderen Ende des Tragarms (263) ein Trägerteil (264) angeordnet ist.

8. Bedieneinrichtung (200) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Tragarm (263) exzentrisch zu dem Drehknopf (202) angeordnet ist.

9. Bedieneinrichtung (200) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei der Tragarm (263) zur Führung der

elektrischen Kabel (241) dient.

10. Bedieneinrichtung (200) nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, wobei an dem Trägerteil (264) eine

Beleuchtungseinheit (266) aufgenommen ist.

11. Bedieneinrichtung (200) nach einem der vier vorhergehenden Ansprüche, wobei an dem Trägerteil (264) wenigstens eine Benutzerschnittstelle (267) aufgenommen ist.

12. Bedieneinrichtung (200) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Benutzerschnittstelle (267) ein Bedienpanel (268), ein Display, ein berührungsempfindliches Display mit oder ohne haptischem Feedback und/oder wenigstens eine visuelle Kamera oder einen Sensor (275) umfasst.

13. Bedieneinrichtung (200) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, wobei der Drehknopf (202) und die drehbare

Bremskomponente (3) separat drehbar gelagert sind.

14. Bedieneinrichtung (200) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, wobei eine der Komponenten (2, 3) der

Übertragungsvorrichtung als feststehende Bremskomponente (2) ausgebildet ist.

15. Bedieneinrichtung (200) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die feststehende Bremskomponente (2) radial innen angeordnet ist und von der drehbaren Bremskomponente (3) umgeben ist.

16. Bedieneinrichtung (200) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei die feststehende Bremskomponente (2) eine mit der Grundplatte (210) verbundene Welle (212) umfasst.

17. Bedieneinrichtung (200) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, wobei die Übertragungsvorrichtung (1) genau einen Wellenausgang (277) aufweist, welcher über genau eine berührende Dichtung (46) abgedichtet ist.

18. Bedieneinrichtung (200) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, wobei die Übertragungsvorrichtung (1) auf einer Seite (278) den Wellenausgang (277) und auf der

gegenüberliegenden Seite (279) eine geschlossene Wandung aufweist .

19. Bedieneinrichtung (200) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, wobei der Drehknopf (202) hülsenförmig ausgebildet ist .

20. Bedieneinrichtung (200) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, wobei der Drehknopf (202) zwei axial gegeneinander verschiebbare Rohrteile (281, 282) umfasst, welche insbesondere über Koppelstifte (283) drehfest miteinander gekoppelt sind.

21. Bedieneinrichtung (200) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, wobei der Drehknopf (202) über wenigstens ein Lager (276) an der Grundplatte (210) gelagert ist.

22. Bedieneinrichtung (200) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, wobei der Drehknopf (202) axial verschiebbar ist.

23. Bedieneinrichtung (200) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, wobei der Drehknopf (202) axial verschiebbar ist und im Bereich der Endposition eine haptische Rückmeldung gibt .

24. Bedieneinrichtung (200) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, wobei dem Drehknopf (202) wenigstens ein Sensor (204) zur Erfassung einer axialen Betätigung und/oder zur Erfassung einer Winkelveränderung oder einer absoluten

Winkelposition zugeordnet ist.

25. Bedieneinrichtung (200) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, wobei eine Differenz zwischen einem lichten

Innendurchmesser (285) des Drehknopfes (202) und einem

Außendurchmesser (286) der Übertragungsvorrichtung (1) größer 3 mm und kleiner 50 mm beträgt.

26. Bedieneinrichtung (200) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, wobei ein Außendurchmesser des Drehknopfes (202) zwischen 20 mm und 90 mm beträgt und/oder wobei eine Höhe des Drehknopfes zwischen 10 mm und 60 mm beträgt.

27. Bedieneinrichtung (200) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, wobei die Übertragungsvorrichtung (1) einen

Magnetkreis und eine Magnetfelderzeugungseinrichtung (7) mit einer elektrischen Spule (26) und einen Spalt (5) zwischen der feststehenden Bremskomponente und der drehbaren

Bremskomponente umfasst, der mit einem magnetorheologischen Medium (6) versehen ist.

28. Bedieneinrichtung (200) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei zwischen der feststehenden Bremskomponente (2) und der drehbaren Bremskomponente (3) Drehkörper (11) angeordnet sind, welche von dem magnetorheologischen Medium (6) umgeben sind .

29. Bedieneinrichtung (200) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, wobei eine Steuereinrichtung (27) umfasst ist, welche dazu ausgebildet, mit der elektrischen Spule (26) eine variable Bremswirkung an dem Drehknopf (202) hervorzurufen.

30. Haptische Bedieneinrichtung (200) für ein Kraftfahrzeug mit einer Grundplatte (210), einem hohl ausgebildeten Drehknopf (202) und einer magnetorheologischen Übertragungsvorrichtung (1) zur gezielten Abbremsung einer Drehbewegung des

Drehknopfes (202),

dadurch gekennzeichnet,

dass der Drehknopf (202) über eine Koppeleinrichtung (270) mit der Übertragungsvorrichtung (1) drehfest gekoppelt ist.

Description:
Haptische Bedieneinrichtung für ein Kraftfahrzeug

Die vorliegende Erfindung betrifft eine haptische

Bedieneinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer

magnetorheologischen Übertragungsvorrichtung. Die

erfindungsgemäße haptische Bedieneinrichtung dient zur Bedienung von/in Kraftfahrzeugen.

Magnetorheologische Fluide weisen beispielsweise in einem Öl verteilt feinste ferromagnetische Partikel wie beispielsweise Carbonyleisenpulver auf. In magnetorheologischen Flüssigkeiten werden kugelförmige Partikel mit einem herstellungsbedingten Durchmesser von 1 bis 10 Mikrometer verwendet, wobei die

Partikelgröße nicht einheitlich ist. Wird ein solches

magnetorheologisches Fluid mit einem Magnetfeld beaufschlagt, so verketten sich die Carbonyleisenpartikel des magnetorheologischen Fluides entlang der Magnetfeldlinien, sodass die rheologischen Eigenschaften des magnetorheologischen Fluides (MRF) abhängig von Form und Stärke des Magnetfeldes erheblich beeinflusst werden.

Mit der WO 2012/034697 AI ist eine magnetorheologische

Übertragungsvorrichtung bekannt geworden, die zwei koppelbare Komponenten aufweist, deren Kopplungsintensität beeinflussbar ist. Zur Beeinflussung der Kopplungsintensität ist ein Kanal mit einem magnetorheologischen Medium vorgesehen. Über ein Magnetfeld wird das magnetorheologische Medium in dem Kanal beeinflusst. In dem Kanal sind Drehkörper vorgesehen, an denen spitzwinklige und das magnetorheologische Medium enthaltende Bereiche vorgesehen sind. Der Kanal oder wenigstens ein Teil davon ist mit dem

Magnetfeld der Magnetfelderzeugungseinrichtung beaufschlagbar ist, um die Partikel wahlweise zu verketten und mit dem

Drehkörper zu verkeilen oder freizugeben. Diese

magnetorheologische Übertragungsvorrichtung kann auch an einem Drehknopf zur Bedienung von technischen Geräten eingesetzt werden. Eine solche magnetorheologische Übertragungsvorrichtung funktioniert und erlaubt die Übertragung von recht hohen Kräften oder Momenten bei gleichzeitig relativ kleiner Bauform. Die Offenbarung der WO 2012/034697 AI wird vollständig mit in diese Anmeldung aufgenommen.

Mit der WO 2017/001696 AI ist eine haptische Bedieneinrichtung bekannt geworden, bei der an einem Bedienknopf ein Display angeordnet ist. Durch eine Hohlwelle können dem Display die benötigten Kabel für Strom und Daten zugeführt werden.. Dafür muss die Bohrung in der Hohlwelle habe einen genügend großen Durchmesser aufweisen. Der Nachteil einer Hohlwelle ist auch, dass die Abdichtung der Welle an beiden Enden erfolgen muss, da im Inneren die Vorrichtung angeordnet ist, um die Drehbewegung gesteuert zu beeinflussen. Durch die Dichtungen an beiden Enden der Wellen erhöht sich die Dichtungsanzahl auf zwei, wodurch die Grundreibung zunimmt. Ein weiterer Nachteil ist, dass durch den größeren Wellendurchmesser ein größerer Dichtungsdurchmesser und somit ein größerer Reitradius vorliegt, der das Grundmoment ebenfalls nicht unwesentlich erhöht. Ein besonders niedriges Grundmoment ist bei vielen Anwendungen aber sehr vorteilhaft und wird oftmals benötigt, damit die benötigte Bedienkraft „im

Leerlauf (Grunddrehmoment)" klein bleibt. Anderenfalls kann es zu Ermüdungserscheinung beim Bediener kommen. Auch die Offenbarung der WO 2017/001696 AI wird vollständig mit in diese Anmeldung aufgenommen .

Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine haptische Bedieneinrichtung mit einer magnetorheologischen

Übertragungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug zu Verfügung zu stellen, womit ein möglichst niedrigeres Grundmoment im Leerlauf ermöglicht wird, wobei insbesondere ein feststehendes Mittelteil vorgesehen ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine haptische Bedieneinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung und der Beschreibung der Ausführungsbeispiele.

Eine erfindungsgemäße haptische Bedieneinrichtung für ein

Kraftfahrzeug umfasst eine Grundplatte oder einen Grundkörper, wobei eine solche Grundplatte in bevorzugten Ausgestaltungen auch als Halterung ausgebildet sein kann. Die haptische

Bedieneinrichtung umfasst ein mit der Grundplatte verbundenen feststehenden Mittelteil und einen um das feststehende Mittelteil herum drehbaren und hohl ausgebildeten Drehknopf und eine magnetorheologische Übertragungsvorrichtung zur gezielten

Beeinflussung einer Drehbewegung des Drehknopfes. Insbesondere wird mit der magnetorheologischen Übertragungsvorrichtung eine Drehbewegung des Drehknopfes gezielt abgebremst. Die

(magnetorheologische) Übertragungsvorrichtung umfasst zwei relativ zueinander drehbare Komponenten, von denen eine

Komponente als relativ zu der Grundplatte drehbare

Bremskomponente (auch Drehkomponente genannt) ausgebildet ist. Das feststehende Mittelteil ist mit einem Tragarm (oder zwei oder mehr Tragarmen) an der Grundplatte befestigt. Der Tragarm ist benachbart zu der Übertragungsvorrichtung angeordnet. Der Tragarm und die Übertragungsvorrichtung sind radial innerhalb des

Drehknopfes aufgenommen. Der Drehknopf ist über eine

Koppeleinrichtung mit der drehbaren Bremskomponente drehfest gekoppelt. Insbesondere ist die Übertragungsvorrichtung

vollständig im Inneren des Hohlraums des Drehknopfes aufgenommen.

Die erfindungsgemäße haptische Bedieneinrichtung hat viele

Vorteile. Ein erheblicher Vorteil der erfindungsgemäßen

Bedieneinrichtung für ein Kraftfahrzeug besteht darin, dass das stehende Mittelteil die Anordnung einer feststehenden

Benutzerschnittstelle ermöglicht, die sich nicht mit dem

Drehknopf mitdreht. Das feststehende Mittelteil ist radial innerhalb des Drehknopfes und benachbart zu der

Übertragungsvorrichtung aufgenommen, sodass das feststehende Mittelteil eine Drehbewegung der Übertragungsvorrichtung nicht beeinflusst .

Die Übertragungsvorrichtung und das Mittelteil sind vorzugsweise benachbart zueinander und/oder nebeneinander und radial innerhalb des Drehknopfes aufgenommen.

Besonders bevorzugt sind der Tragarm und die Übertragungsvorrichtung nebeneinander angeordnet. Der Tragarm ist deshalb nicht innerhalb der Übertragungsvorrichtung angeordnet, sondern vollständig daneben. Der Tragarm und die Übertragungsvorrichtung durchdringen sich nicht.

Der Tragarm und die Übertragungsvorrichtung sind vorzugsweise exzentrisch zueinander und/oder exzentrisch zu dem Drehknopf angeordnet. Das bedeutet, dass Symmetrieachsen des Tragarms und der Übertragungsvorrichtung voneinander beabstandet sind. Die Symmetrieachsen sind besonders bevorzugt radial innerhalb des Drehknopfes angeordnet.

Vorzugsweise ist in dem Hohlraum des Drehknopfes die

Übertragungsvorrichtung wenigstens teilweise und insbesondere vollständig untergebracht. Die Übertragungsvorrichtung und das Mittelteil sind benachbart zueinander, aber nicht ineinander verschachtelt untergebracht. Unter einer Beeinflussung im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere eine Abbremsung der Drehbewegung des Drehknopfes zu verstehen.

In einer einfachen Ausgestaltung umfasst eine andere haptische Bedieneinrichtung insbesondere eine Grundplatte und einen hohl ausgebildeten Drehknopf und eine magnetorheologische

Übertragungsvorrichtung zur gezielten Beeinflussung und

insbesondere Abbremsung einer Drehbewegung des Drehknopfes. Dabei ist Drehknopf über eine Koppeleinrichtung mit der

Übertragungsvorrichtung drehfest gekoppelt. Die Bedieneinrichtung kann eine Grundplatte umfassen, an der die magnetorheologische Übertragungsvorrichtung und die Koppeleinrichtung angeordnet und/oder befestigt sind. In einer weiteren erfindungsgemäßen haptischen Bedieneinrichtung ist eine Grundplatte vorgesehen. Des weiteren umfasst diese haptische Bedieneinrichtung ein feststehendes Mittelteil und einen hohl ausgebildeten und um das Mittelteil drehbaren

Drehknopf sowie eine magnetorheologische Übertragungsvorrichtung zur gezielten Beeinflussung einer Drehbewegung des Drehknopfes. Innerhalb des Drehknopfes ist die Übertragungsvorrichtung mit einer relativ zu der Grundplatte drehbaren Drehkomponente aufgenommen und der Drehknopf ist über eine Koppeleinrichtung mit der Übertragungsvorrichtung drehfest gekoppelt.

In bevorzugten Ausgestaltungen aller zuvor beschriebenen

Bedieneinrichtungen ist der Drehknopf über die Koppeleinrichtung mit der drehbaren Bremskomponente derart drehfest gekoppelt, dass sich bei der Drehbewegung des Drehknopfes eine räumliche

Ausrichtung des Drehknopfes und der Bremskomponente zueinander ändert. Dabei umfasst eine räumliche Ausrichtung auch eine winkelmäßige Orientierung, sodass unterschiedliche winkelmäßige Orientierungen auch unterschiedliche räumliche Ausrichtungen im Sinne der vorliegenden Anmeldung sind.

Vorzugsweise umfasst die Koppeleinrichtung Koppelmittel an dem Drehknopf und der drehbaren Bremskomponente. Es können noch weitere Koppelmittel vorgesehen sein. Beispielsweise kann ein weiteres Koppelmittel vorgesehen sein, welches einerseits in Kontakt mit dem Koppelmittel an dem Drehknopf und andererseits in Kontakt mit dem Koppelmittel an der Bremskomponente ist. Möglich ist es auch, dass noch mehr Koppelmittel eingesetzt werden, die dann insgesamt eine Kopplung des Drehknopfes mit der drehbaren Bremskomponente bewirken.

Es ist bevorzugt, dass die Koppeleinrichtung Verzahnungen,

Zahnräder, Reibflächen, Riemen, Ketten, Getriebe und/oder

Planetengetriebe und dergleichen mehr umfasst. In einer einfachen Ausgestaltung kann die Koppeleinrichtung aus zwei im Eingriff miteinander stehenden Zahnrädern oder Reibflächen von Reibrädern gebildet werden, die eine drehfeste Kopplung bewirken. Vorzugsweise ist an einer Innenkontur des Drehknopfes eine

Innenverzahnung und es ist an einer Außenkontur der drehbaren Komponente eine mit der Innenverzahnung gekoppelte

Außenverzahnung ausgebildet. Die Kopplung des Drehknopfes mit der drehbaren Bremskomponente kann über einen direkten Eingriff erfolgen oder beispielsweise über ein Koppelmittel wie ein

Zahnrad oder eine Kette oder dergleichen bewirkt werden.

Vorzugsweise sind axial durch den Drehknopf elektrische Kabel durchgeführt. Die elektrischen Kabel können Anschlusskabel für die Stromversorgung, Steuerkabel und Kommunikationsleitungen und dergleichen mehr umfassen. Auch eine Kombination aus all diesen Kabelgattungen ist möglich, wodurch die Durchführungsöffnung entsprechend groß sein muss. Evtl. muss auch ein fix mit dem Kabel verbundener Stecker (Kontakt) bei der Montage durchgeführt werden, was entsprechend viel Platz benötigt.

In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst das Mittelteil einen Tragarm, der an einem Ende (mittelbar oder unmittelbar) mit der Grundplatte verbunden ist. Am anderen Ende des Tragarms ist vorzugsweise ein Trägerteil angeordnet. Der Tragarm erstreckt sich vorzugsweise axial durch den Drehknopf. Das Trägerteil kann zum Tragen verschiedener Einheiten und Einrichtungen dienen.

Vorzugsweise ist der Tragarm exzentrisch zu dem Drehknopf angeordnet. Der Tragarm dient insbesondere (wenigstens auch) zur Führung der elektrischen Kabel. Die elektrischen Kabel können an den Tragarm befestigt sein. Möglich ist es auch, dass die elektrischen Kabel oder einige elektrische Kabel durch den hohlen Tragarm durchgeführt sind. Dazu weist der Tragarm vorzugsweise ein Hohlraum oder wenigstens einen Hohlraum auf.

Vorzugsweise ist in dem Trägerteil wenigstens eine

Beleuchtungseinheit aufgenommen. Besonders bevorzugt ist in einem Trägerteil wenigstens eine Benutzerschnittstelle aufgenommen. Eine solche Benutzerschnittstelle kann ein Bedienpanel, ein Display, ein berührungsempfindliches Display (Touchdisplay) mit oder ohne haptischem Feedback und/oder wenigstens einen Sensor umfassen. Beispielsweise kann an der Benutzerschnittstelle ein Sensor wie ein Fingerabdrucksensor oder eine Kamera oder

dergleichen vorgesehen sein, um den Fingerabdruck eines Benutzers zu registrieren und zu erkennen. Einer Kamera , u.a. mit

kamerabasierten Objekterkennung, kann ebenfalls zur Erkennung des Benutzers eingesetzt werden. Ein Bedienpanel kann als Touchpanel ausgeführt sein und zur Eingabe von Befehlen und von Gesten dienen. Die Einheit im stehenden Mittelteil kann sich bei

Annäherung oder dem Weggehen des Benutzers (z.B. Hand; Finger) ein- und/oder ausschalten.

In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass der Drehknopf und die drehbare Bremskomponente separat drehbar gelagert sind. Dabei ist es möglich, dass der Drehknopf und die Bremskomponente über eigenständige Lager wie Gleitlager oder Wälzlager gelagert werden. Möglich ist es aber auch, dass der Drehknopf und die drehbare Bremskomponente in entsprechenden reibungsarmen

Führungen drehbar aufgenommen und somit gelagert sind.

Insbesondere ist die magnetorheologische Übertragungsvorrichtung, die in bevorzugten Ausgestaltungen auch als Bremseinrichtung bezeichnet werden kann, innerhalb des Drehknopfes angeordnet. Die drehbare Bremskomponente und der Drehknopf können ineinander verschachtelt aufgenommen sein.

Vorzugsweise ist eine der Komponenten der Übertragungsvorrichtung als feststehende Bremskomponente ausgebildet. Denkbar ist es aber auch, dass beide Komponenten der Übertragungsvorrichtung jeweils drehbar ausgestaltet sind.

Vorzugsweise ist die feststehende Bremskomponente radial innen angeordnet und von der drehbaren Bremskomponente umgeben. Die drehbare Bremskomponente kann ein geschlossenes Bremsgehäuse bilden .

Die feststehende Bremskomponente umfasst insbesondere eine mit der Grundplatte verbundene Welle, die dann insbesondere von der drehbaren Bremskomponente umgeben wird. Die Welle kann dünn und massiv ausgestaltet sein und muss nicht hohl ausgebildet sein. Vorzugsweise werden durch die Welle keine Kabel oder Leitungen geführt .

Es bevorzugt, dass die Übertragungsvorrichtung genau einen

Wellenausgang aufweist, welcher über genau eine berührende

Dichtung abgedichtet ist. Die berührende Dichtung ist

insbesondere zwischen der drehbaren Bremskomponente und der feststehenden Bremskomponente angeordnet. Die berührende Dichtung kann als Dichtring ausgeführt und kannst beispielsweise als 0- Ring, Lippendichtung, Abstreifring oder als Quadring ausgeführt sein .

In bevorzugten Ausgestaltungen weist die Übertragungsvorrichtung auf einer Seite den Wellenausgang und auf der gegenüberliegenden Seite eine geschlossene Wandung auf. Die drehbare Bremskomponente bildet dann insgesamt ein geschlossenes Bremsgehäuse mit einem Wellenausgang .

In allen Ausgestaltungen ist es möglich und bevorzugt, dass der Drehknopf insgesamt etwa hülsenförmig ausgebildet ist.

Der Drehknopf umfasst vorzugsweise zwei axial gegeneinander verschiebbare Rohrteile, welche insbesondere über Koppelstifte oder Führungen oder dergleichen drehfest miteinander gekoppelt sind. Insbesondere sind die verschiebbaren Rohrteil über eine Vorbelastungseinrichtung in die axialausgefahrene Stellung vorbelastet .

Vorzugsweise ist der Drehknopf bzw. ein Rohrteil über wenigstens ein Lager an der Grundplatte gelagert. Der Drehknopf und/oder ein Rohrteil des Drehknopfes ist insbesondere axial verschiebbar (Push / Pull) . Vorzugsweise ist der Drehknopf und/oder ein Teil des Drehknopfes axial verschiebbar und gibt im Bereich der

Endposition eine haptische Rückmeldung es ist auch möglich, dass andere Druckfunktionen in den Drehknopf integriert sind, sodass bei einer axialen Betätigung des Drehknopfes ein Signal ausgelöst und insbesondere eine haptische Rückmeldung zurückgegeben wird. Ein Ziehen am Knopf (Pull) ist auch möglich. Ebenso kann das gesamte Bedienelement zusätzlich seitlich verfahren werden (X und Y Richtung/Bewegung) .

Vorzugsweise ist dem Drehknopf wenigstens ein Sensor zur

Erfassung einer axialen Betätigung in Form beispielsweise eines Betätigungssensors und/oder einen Sensor zur Erfassung einer Winkelveränderung oder einer absoluten Winkelposition zugeordnet.

In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass eine Differenz zwischen einem lichten Innendurchmesser des Drehknopfes und einem Außendurchmesser der Übertragungsvorrichtung größer 3 mm und kleiner 50 mm beträgt. Vorzugsweise liegt die Differenz zwischen 10 mm und 30 mm.

In bevorzugten Ausgestaltungen beträgt ein Außendurchmesser des Drehknopfes zwischen 10 mm und 90 mm und insbesondere zwischen 20 mm und 90 mm. Eine Höhe des Drehknopfes liegt vorzugsweise zwischen 10 mm und 60 mm.

In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass die

Übertragungsvorrichtung einen Magnetkreis und eine

Magnetfelderzeugungseinrichtung mit wenigstens einer elektrischen Spule und einem Spalt zwischen der feststehenden Bremskomponente und der drehbaren Bremskomponente umfasst der Spalt bzw. Kanals zwischen den beiden Komponenten der Übertragungsvorrichtung ist vorzugsweise mit einem magnetorheologischen Medium versehen oder ausgerüstet .

Besonders bevorzugt sind zwischen der feststehenden

Bremskomponente und der drehbaren Bremskomponente bzw. zwischen den beiden relativ zueinander drehbaren Komponenten der

Übertragungsvorrichtung Drehkörper angeordnet, die insbesondere als Magnetfeldkonzentratoren dienen. Die Drehkörper sind

insbesondere von dem magnetorheologischen Medium umgeben. Die Funktionsweise der Beeinflussung der Drehbewegung über Drehkörper in einem Spalt bzw. Kanals zwischen zwei Komponenten einer magnetorheologischen Übertragungsvorrichtung ist in der WO

2012/034697 AI und in der WO 2017/001696 AI beschrieben und wird angepasst auf die hier vorliegende Konstruktion in ähnlicher oder gleicher Weise eingesetzt.

Ein erheblicher Vorteil der Erfindung besteht auch darin, dass das ohnehin niedrige Grundmoment noch weiter reduziert werden kann, da regelmäßig eine Übersetzung der Drehzahl des Drehknopfes erfolgt. In einer konkreten Ausgestaltung beträgt das Verhältnis zwischen 3:1 und kann aber auch größer werden und 4:1 erreichen oder überschreiten oder kleiner 2:1 betragen. Das wirksame

Grundmoment an der Übertragungsvorrichtung wird dadurch

entsprechend reduziert, was zur Leichtgängigkeit nochmals

erheblich beiträgt.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen, welche im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert werden.

In den Figuren zeigen:

Figur 1 eine schematische perspektivische Explosion

Darstellung einer erfindungsgemäßen haptischen

Bedieneinrichtung für ein Kraftfahrzeug;

Figur 2 eine Seitenansicht der Explosionsdarstellung der haptischen Bedieneinrichtung nach Figur eins;

Figur 3 eine haptische Bedieneinrichtung für ein

Kraftfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung;

Figur 4 einen stark schematischen Querschnitt durch einen

Drehkörper einer haptischen Bedieneinrichtung gemäß der Figuren 1-3;

Figur 5 einen Querschnitt durch eine haptische

Bedieneinrichtung für ein Kraftfahrzeug;

Figur 6 eine stark schematische geschnittene Draufsicht auf eine haptische Bedieneinrichtung für ein

Kraftfahrzeug;

Figur 7 einen weiteren Querschnitt durch eine haptische

Bedieneinrichtung für ein Kraftfahrzeug;

Figuren 8-10 schematische geschnittene Draufsicht auf weitere haptischen Bedieneinrichtungen;

Figur lla-llc mögliche Drehmomentverläufe über dem Drehwinkel einer erfindungsgemäßen haptischen

Bedieneinrichtung für ein Kraftfahrzeug.

Figur 1 zeigt eine schematische perspektivische Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen haptischen Bedieneinrichtung 200 für ein Kraftfahrzeug, die einen Grundkörper 210 bzw. eine Grundplatte 210 aufweist. Die Aufnahme 210a kann einstückig mit der Grundplatte oder aber als separates Teil ausgebildet sein und dient zur Aufnahme der magnetorheologischen

Übertragungsvorrichtung 1.

Die magnetorheologische Übertragungsvorrichtung 1 umfasst hier eine drehbare Bremskomponente 3, die aus dem Hauptteil der drehbaren Bremskomponente 3 und dem unteren Teil 3a gebildet wird. Bei der Montage werden beide Teile 3, 3a verpresst wird und bilden somit ein geschlossenes Gehäuse bzw. die drehbare

Bremskomponente 3 insgesamt. In der drehbaren Bremskomponente 3 ist die feststehende Bremskomponente bzw. Komponente 2

aufgenommen, die über eine feststehende Welle 212 aus der drehbaren Komponente 3 herausgeführt wird. Die feststehende Welle 212 wird an der Grundplatte 210 bzw. an der Aufnahme 210a befestigt. Beispielsweise kann die Welle mit der Aufnahme 210a oder der Grundplatte 210 über eine Schraube verschraubt werden, sodass die Welle 212 und damit die feststehende Bremskomponente 2 fest an der Grundplatte 210 aufgenommen ist. Die drehbare

Bremskomponente 3 bzw. 3a wird über einen Wälzlager 30 drehbar gegenüber der Grundplatte 210 bzw. der Aufnahme 210a aufgenommen. Über die aus magnetisch leitendem Material bestehende Welle 212 wird bei der Montage eine Schutzhülse 287 aus einem harten oder gehärteten oder beschichteten (z.B. Hartchromschicht) Material geschoben. Die Dichtung 46 in dem Teil 3a wirkt auf die

Schutzhülse 287 ein, sodass sich auch im Betrieb keine Riefen an der feststehenden Welle 212 ergeben.

Die drehbare Bremskomponente 3 bzw. deren oberer Teil verweist auf dem Außenumfang eine Außenverzahnung 272 auf, die im

montierten Zustand mit der Innenverzahnung 271 des Drehknopfes 202 kämmt. Dadurch wird eine Drehbewegung des Drehknopfes 202 auf die drehbare Bremskomponente 3 übertragen.

Der Drehknopf 202 besteht hier im Wesentlichen aus zwei Teilen, nämlich einem oberen Rohrteil 281 und einem unteren Rohrteil 282, in dem hier die Innenverzahnung 271 ausgebildet ist.

Die beiden Rohrteile 281 und 282 werden drehfest miteinander verbunden. Das kann beispielsweise über Koppelstifte 283

erfolgen, die in entsprechende Aufnahmen in den Rohrteilen 281 und 282 eingesetzt werden. In die Koppelstifte 283 können Federn 284 eingesetzte werden, die somit die Rohrteile 281, 282 in eine axial voneinander entfernte Grundposition vorbelasten. Statt der Koppelstifte, welche in Bohrungen eingreifen, können auch

Linearführungen verwendet werden (Kugelumlaufführungen,

Linearkugelführungen, Profilführungen...) .

Im inneren Hohlraum 261 des Drehknopfes 202 ist das feststehende Mittelteil 260 angeordnet und mit der Grundplatte 210 verbunden. Das stehende Mittelteil 260 umfasst einen Tragarm 263, der sich von der Grundplatte 210 an einem Ende bis zum oberen Ende erstreckt, an dem ein Trägerteil 264 ausgebildet ist. Das

Trägerteil 264 dient zum Tragen der Platine 280 und der darauf angeordneten Beleuchtungseinheit 266. Als Oberstes ist hier die Benutzerschnittstelle 267 angeordnet, die ein Bedienpanel der haptischen Bedieneinrichtung zur Verfügung stellen kann.

Beispielsweise kann das Bedienpanel auch als Display oder als berührungsempfindliches Display ausgebildet sein. Figur 2 zeigt eine Seitenansicht der haptischen Bedieneinrichtung 200 aus Figur 1 in einer Explosionsdarstellung. Die drehbare Bremskomponente 3 umfasst ein unteres Teil 3a und das obere Teil, welche beide insgesamt als drehbare Komponente 3 bezeichnet werden und welche in sich die feststehende Bremskomponente 2 aufnehmen. Außerdem werden im Inneren der drehbaren

Bremskomponente 3 noch die Drehkörper 11 und die Spule 26 inklusive eines Spulenhalters 26a aufgenommen. Der restliche Hohlraum wird durch ein magnetorheologisches Medium 6 (vergleiche Figur 4) ausgefüllt. Die Welle 212 wird nach außen durch die Dichtung 46 abgedichtet, die mit der Schutzhülse 287

zusammenwirkt, die auf der Welle 212 angebracht ist.

Die Rohrteile 281 und 282 ergeben zusammengesetzt den Drehknopf 202, der im Inneren hohl ausgebildet ist und hülsenartig geformt ist. Das bedeutet, dass der Drehknopf 202 sowohl am oberen als auch am unteren axialen Ende jeweils offen ausgebildet ist und keine Wandung aufweist. Am oberen axialen Ende und somit an dem von der Grundplatte 210 entfernten Ende wird die haptische

Bedieneinrichtung 200 durch das Bedienpanel 268 abgeschlossen, welches insbesondere berührungsempfindlich oder drucksensitiv ausgebildet ist.

Figur 3 zeigt eine perspektivische Darstellung eines

Ausführungsbeispiels einer haptischen Bedieneinrichtung 200, wie sie in den Figuren 1 und 2 in Explosionsdarstellung dargestellt ist. Die Grundplatte 210 kann unterschiedlich lang ausgebildet und verschieden geformt sein. In der Darstellung gemäß Figur 3 ist die haptische Bedieneinrichtung 200 dazu geeignet, vor einem Hintergrund schwebend aufgenommen zu sein. Der Drehknopf 202 mit der Benutzerschnittstelle 267 kann beispielsweise durch eine Beleuchtungseinheit 266 beleuchtet werden. Auf der Oberfläche kann beispielsweise ein Sensor 275 integriert sein. Möglich ist es auch, dass die Oberfläche der Benutzerschnittstelle 267 insgesamt oder zum Teil beispielsweise zur Aufnahme von Bildern geeignet ist, sodass nach der Berührung mit einem Finger beispielsweise ein Fingerabdruck durch die haptische

Bedieneinrichtung 200 aufgenommen und erkannt werden kann.

Figur 4 zeigt eine stark schematische Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen magnetorheologischen Übertragungsvorrichtung 1 zur Beeinflussung der Kraftübertragung zwischen zwei Komponenten 2 und 3. Dabei ist zwischen den zwei Komponenten 2 und 3 in Fig. 4 ein Drehkörper 11 als separates Teil 4 vorgesehen. Der

Drehkörper 11 ist hier als Kugel 14 ausgebildet. Möglich ist es aber ebenso, Drehkörper 11 als Zylinder oder Ellipsoide, Rollen oder sonstige rotierbare Drehkörper auszubilden. Auch im

eigentlichen Sinn nicht rotationssymmetrische Drehkörper wie beispielsweise ein Zahnrad oder Drehkörper 11 mit einer

bestimmten Oberflächenstruktur können als Drehkörper verwendet werden. Die Drehkörper 11 werden nicht zur Lagerung gegenüber einander eingesetzt, sondern zur Übertragung von Drehmoment.

Zwischen den Komponenten 2 und 3 der magnetorheologischen

Übertragungsvorrichtung 1 ist ein Kanal 5 vorgesehen, der hier mit einem Medium 6 gefüllt ist. Das Medium ist hier ein

magnetorheologisches Fluid 20, welches beispielsweise als

Trägerflüssigkeit ein Öl umfasst, in dem ferromagnetische

Partikel 19 vorhanden sind. Glykol, Fett, dickflüssige Stoffe können auch als Trägermedium verwendet werden, ohne darauf beschränkt zu sein. Das Trägermedium kann auch gasförmig sein bzw. es kann auf das Trägermedium verzichtet werden (Vakuum) . In diesem Fall werden lediglich durch das Magnetfeld beeinflussbare Partikel in den Kanal gefüllt.

Die ferromagnetischen Partikel 19 sind vorzugsweise Carbonyl- eisenpulver, wobei die Größenverteilung der Partikel vom

konkreten Einsatzfall abhängt. Konkret bevorzugt ist eine

Verteilung Partikelgröße zwischen ein und zehn Mikrometern, wobei aber auch größere Partikel von zwanzig, dreißig, vierzig und fünfzig Mikrometer möglich sind. Je nach Anwendungsfall kann die Partikelgröße aus deutlich größer werden und sogar in den

Millimeterbereich vordringen (Partikelkugeln) . Die Partikel können auch eine spezielle Beschichtung/Mantel (Titanbeschich- tung, Keramik-, Karbonmantel etc.) aufweisen, damit sie die je nach Anwendungsfall auftretenden hohen Druckbelastungen besser aushalten. Die MR-Partikel können für diesen Anwendungsfall nicht nur aus Carbonyleisenpulver (Reineisen) , sondern z.B. auch aus speziellem Eisen (härterem Stahl) hergestellt werden.

Der Drehkörper 11 wird durch die Relativbewegung 17 der beiden Komponenten 2 und 3 in Rotation um seine Drehachse 12 versetzt und läuft praktisch auf der Oberfläche der Komponente 3 ab.

Gleichzeitig läuft der Drehkörper 11 auf der Oberfläche der anderen Komponente 2, sodass dort eine Relativgeschwindigkeit 18 vorliegt .

Genau genommen hat der Drehkörper 11 keinen direkten Kontakt zur Oberfläche der Komponente 2 und/oder 3 und wälzt sich deshalb nicht direkt darauf ab. Der freie Abstand 9 von dem Drehkörper 11 zu einer der Oberflächen der Komponente 2 oder 3 beträgt z.B. 140 μιη. In einer konkreten Ausgestaltung mit Partikelgrößen zwischen 1 μιη und 10 μιη liegt der freie Abstand insbesondere zwischen 75 μιη und 300 μιη und besonders bevorzugt zwischen 100 μιη und 200 μιη.

Der freie Abstand 9 beträgt insbesondere wenigstens das Zehnfache des Durchmessers eines typischen mittleren Partikeldurchmessers. Vorzugsweise beträgt der freie Abstand 9 wenigstens das Zehnfache eines größten typischen Partikels. Durch den fehlenden direkten Kontakt ergibt sich eine sehr geringe (s) Grundreibung/-kraft/- moment beim relativen Bewegen der Komponenten 2 und 3 zueinander.

Wird die magnetorheologische Übertragungsvorrichtung 1 mit einem Magnetfeld beaufschlagt, bilden sich die Feldlinien abhängig vom Abstand zwischen den Drehkörpern 11 und den Komponenten 2, 3 aus. Der Drehkörper besteht aus einem ferromagnetischen Material und z.B. hier aus ST 37. Der Stahltyp ST 37 hat eine magnetische Permeabilität ]ir von etwa 2000. Die Feldlinien treten durch den Drehkörper hindurch und konzentrieren sich in dem Drehkörper. An der hier radialen Ein- und Austrittsfläche der Feldlinien an dem Drehkörper herrscht eine hohe Flußdichte in dem Kanal 5. Das dort inhomogene und starke Feld führt zu einer lokalen und starken Vernetzung der magnetisch polarisierbaren Partikel 19. Durch die Drehbewegung des Drehkörpers 11 in Richtung auf den sich

bildenden Keil in dem magnetorheologischen Fluid wird die Wirkung stark erhöht und das mögliche Brems- oder Kupplungsmoment wird extrem vergrößert weit über den Betrag hinaus, der normalerweise in dem magnetorheologischen Fluid erzeugbar ist. Vorzugsweise bestehen Drehkörper 11 und Komponente 2, 3 zumindest teilweise aus ferromagnetischem Material, weshalb die magnetische

Flussdichte umso höher wird, je kleiner der Abstand zwischen Drehkörper 11 und Komponente 2, 3 ist. Dadurch bildet sich ein im Wesentlichen keilförmiger Bereich 16 im Medium aus, in welchem der Gradient des Magnetfelds zum spitzen Winkel bei der Kontaktstelle bzw. dem Bereich des geringsten Abstands hin stark zunimmt .

Trotz Abstand zwischen Drehkörper 11 und Komponente 2, 3 kann durch die Relativgeschwindigkeit der Oberflächen zueinander der Drehkörper 11 in eine Drehbewegung versetzt werden. Die

Drehbewegung ist ohne und auch mit einem wirkenden Magnetfeld 8 möglich .

Wenn die magnetorheologische Übertragungsvorrichtung 1 einem Magnetfeld 8 einer hier in Figur 4 nicht dargestellten

Magnetfelderzeugungseinrichtung 7 ausgesetzt ist, verketten sich die einzelnen Partikeln 19 des magnetorheologischen Fluides 20 entlang der Feldlinien des Magnetfeldes 8. Zu beachten ist, dass die in Figur 4 eingezeichneten Vektoren den für die Beeinflussung des MRF 20 relevanten Bereich der Feldlinien nur grob schematisch darstellen. Die Feldlinien treten im Wesentlichen normal auf die Oberflächen der ferromagnetischen Bauteile in den Kanal 5 ein und müssen vor allem im spitzwinkligen Bereich 10 nicht geradlinig verlaufen .

Gleichzeitig wird auf dem Umfang des Drehkörpers 11 etwas

Material von dem magnetorheologischen Fluid 20 mit in Rotation versetzt, sodass sich ein spitzwinkliger Bereich 10 zwischen der Komponente 3 und dem Drehkörper 11 ausbildet. Auf der anderen Seite entsteht ein gleicher spitzwinkliger Bereich 10 zwischen dem Drehkörper 11 und der Komponente 2. Die spitzwinkligen

Bereiche 10 können beispielsweise bei zylinderförmig

ausgestalteten Drehkörpern 11 eine Keilform 16 aufweisen. Durch die Keilform 16 bedingt wird die weitere Rotation des Drehkörpers 11 behindert, sodass die Wirkung des Magnetfeldes auf das magnetorheologische Fluid verstärkt wird, da sich durch das wirkende Magnetfeld innerhalb des spitzwinkligen Bereiches 10 ein stärkerer Zusammenhalt des dortigen Mediums 6 ergibt. Dadurch wird die Wirkung des magnetorheologischen Fluids im angesammelten Haufen verstärkt (die Kettenbildung im Fluid und damit der

Zusammenhalt bzw. die Viskosität), was die weitere Rotation bzw. Bewegung des Drehkörpers 11 erschwert.

Durch die Keilform 16 können wesentlich größere Kräfte oder Momente übertragen werden als es mit einem vergleichbaren Aufbau möglich wäre, der nur die Scherbewegung ohne Keileffekt nützt.

Die direkt durch das angelegte Magnetfeld übertragbaren Kräfte stellen nur einen kleinen Teil der durch die Vorrichtung übertragbaren Kräfte dar. Durch das Magnetfeld lässt sich die

Keilbildung und somit die mechanische Kraftverstärkung steuern. Die mechanische Verstärkung des magnetorheologischen Effekts kann soweit gehen, dass eine Kraftübertragung auch nach Abschalten eines angelegten Magnetfeldes möglich ist, wenn die Partikel verkeilt wurden.

Es hat sich herausgestellt, dass durch die Keilwirkung der spitzwinkligen Bereiche 10 eine erheblich größere Wirkung eines

Magnetfeldes 8 einer bestimmten Stärke erzielt wird. Dabei kann die Wirkung um ein Vielfaches verstärkt werden. In einem

konkreten Fall wurde eine etwa zehnmal so starke Beeinflussung der Relativgeschwindigkeit zweier Komponenten 2 und 3 zueinander wie beim Stand der Technik bei MRF Kupplungen beobachtet. Die mögliche Verstärkung hängt von unterschiedlichen Faktoren ab. Gegebenenfalls kann sie durch eine größere Oberflächenrauhigkeit der Drehkörper 11 noch verstärkt werden. Möglich ist es auch, dass auf der Außenoberfläche der Drehkörper 11 nach außen ragende Vorsprünge vorgesehen sind, die zu einer noch stärkeren

Keilbildung führen können.

Die Keilwirkung bzw. der Keileffekt verteilt sich flächig auf den Drehkörper 11 und die Komponenten 2 oder 3.

Figur 5 zeigt einen Querschnitt durch eine Ausführungsform einer haptischen Bedieneinrichtung 202. Die haptische Bedieneinrichtung 200 ist auf einer Grundplatte 210 montiert, die hier eine separate Aufnahme 210a für die magnetorheologische

Übertragungsvorrichtung 1 umfasst. Die Übertragungsvorrichtung 1 umfasst zwei Komponenten 2, 3, wobei die Komponente 2 als feststehende Bremskomponente ausgebildet ist und mit der Aufnahme 210a verschraubt ist. Die Bremskomponente 2 weist eine hier etwa pilzförmige Gestalt auf und umfasst die Welle 212 und nimmt in dem pilzförmigen Teil die elektrische Spule 26 in einem

Spulenhalter 26a als Magnetfelderzeugungseinrichtung 7 auf. Die elektrische Spule 26 ist um die Symmetrieachse der feststehenden Bremskomponente 2 herumgewickelt.

Die drehbare Bremskomponente 3 umfasst ein oberes Teil und ein unteres Teil 3a, die bei der Montage miteinander verpresst werden. Die eingezeichnete Dichtung zwischen den beiden Teilen der drehbaren Bremskomponente 3 dient zur Abdichtung etwaiger Spalte .

In der drehbaren Bremskomponente 3 sind Drehkörper 11

aufgenommen, die in entsprechenden Aufnahmen der feststehenden Bremskomponente 2 und der drehbaren Bremskomponente 3 geführt werden. Das Magnetfeld 8 ist beispielhaft an einem Drehkörper 11 eingezeichnet und tritt durch den Drehkörper 11 hindurch, wobei die Drehkörper 11 hier als Kugel 14 ausgebildet sind. Die Kugeln 14 sind in einem Spalt 5 angeordnet, der mit einem

magnetorheologischen Medium und insbesondere einem magnetorheologischen Fluid gefüllt ist.

Der Drehknopf 202 weist einen größeren Innendurchmesser auf und weist, wie in den Figuren 1 und 2 zu sehen, eine Innenverzahnung 271 auf dem Innenumfang auf, die hier auf der linken Seite im Eingriff mit einer Außenverzahnung 272 der drehbaren

Bremskomponente 3 steht.

Dadurch bildet sich hier auf der rechten Seite ein freier

Zwischenraum, in dem das feststehende Mittelteil 260 angeordnet ist, welches sich von der Grundplatte aus bis oberhalb der drehbaren Bremskomponente 3 erstreckt. Oberhalb der drehbaren Bremskomponente 3 bildet das feststehende Mittelteil 260 ein Trägerteil 264 aus, auf dem die Beleuchtungseinheit 266, die Benutzerschnittstelle 267 und ein Bedienpanel 168 angebrachte sind .

Die Rohrteile 281 und 282 des Drehknopfes 202 sind hier über Koppelstifte 283 miteinander gekoppelt. In den hohlen

Koppelstiften 283 sind Federn 284 angeordnet, die die beiden Rohrteile in eine axiale voneinander beanstandete Grundposition vorbelasten .

Der Drehknopf 202 ist über einen Wälzlager 276 direkt auf der Grundplatte 210 gelagert. Die Übertragungsvorrichtung 1 bzw. die drehbare Bremskomponente 3 ist über ein Lager 30, welches ebenfalls als Wälzlager ausgeführt ist, auf der Grundplatte 210 bzw. auf der Aufnahme zu 210a drehbar gelagert.

Ein Winkelsensor 206 erfasst eine Winkelposition des Drehknopfes 202. Bei einer axialen Betätigung des Drehknopfes 202 wird ein Betätigungssensor 204 aktiviert, der hier in Figur 5 nicht zu erkennen ist.

Figur 6 zeigt einen schematischen Querschnitt in einer

Draufsicht, wobei hier die unterschiedlich großen Durchmesser des Drehknopfes 202 und der Übertragungsvorrichtung 1 zu erkennen sind. Die Übertragungsvorrichtung 1 ist über eine Koppeleinrichtung 270 drehfest mit dem Drehknopf 202 gekoppelt, sodass eine Drehung des Drehknopfes 202 unmittelbar in eine Drehung der Übertragungsrichtung 1 bzw. in eine Drehung der drehbaren Bremskomponente 3 der Übertragungsvorrichtung 1 umgesetzt wird. Hier umfasst die Koppeleinrichtung 270 eine Innenverzahnung 271 an dem Drehknopf 202 und eine Außenverzahnung 272 an der drehbaren Bremskomponente 3. Erkennbar ist hier auch der Freiraum für das feststehende Mittelteil 260, welches somit von der Grundplatte aus axial durch den Drehknopf 202

durchgeführt werden kann, ohne die drehende Bewegung des

Drehknopfes oder der drehbaren Bremskomponente zu behindern. Im inneren Hohlraum 261 des feststehenden Mittelteil 260 können elektrische Kabel 241 durchgeführt werden, um die

Benutzerschnittstelle 267, die Beleuchtungseinheit 266 oder das Bedienpanel 268 mit Strom zu versorgen und um

Kommunikationsleitungen zur Verfügung zu stellen.

Figur 7 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der haptischen Bedieneinrichtung 200 aus Figur 5, wobei hier auch der

Betätigungssensor 204 eingezeichnet ist. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 sind im Ausführungsbeispiel nach Figur 7 zylinderförmige oder rollenförmige Drehkörper 11 vorgesehen .

Des Weiteren ist beispielhaft ein Dauermagnet 25 eingezeichnet, der ein dauerhaftes Magnetfeld zur Verfügung stellen kann. Das Magnetfeld des Dauermagneten 25 kann durch das Magnetfeld der Elektrospule 26 beeinflusst und bei entsprechender Polung auch aufgehoben werden. Möglich ist es auch, dass der Dauermagnet 25 durch elektrische Impulse der elektrischen Spule 26 eingestellt wird .

Figur 8 zeigt einen schematischen Querschnitt in einer

Draufsicht, wobei hier die haptische Bedieneinrichtung 200 wiederum über einen Drehknopf 202 und ein Übertragungsvorrichtung 1 mit einer äußeren drehbaren Bremskomponente 3 und einer inneren feststehenden Bremskomponente 2 verfügt. Durch ein feststehendes Mittelteil 260 können elektrische Kabel 241 zu dem nicht erkennbaren Bedienpanel geführt werden. Für das feststehende Mittelteil 260 steht maximal eine Breite zu Verfügung, die sich durch eine Differenz des Innendurchmessers 285 des Drehknopfes 202 und des Außendurchmessers 286 der Übertragungsvorrichtung 1 ergibt .

In der Darstellung gemäß Figur 8 kann die Koppeleinrichtung 270 auch durch Reibflächen auf der Außenfläche der drehbaren

Bremskomponente 3 und der Innenfläche des Drehknopfes 202

gebildet werden.

Figur 9 zeigt eine weitere Variante, wobei hier die

Übertragungsvorrichtung 1 wieder eine äußere drehbare

Bremskomponente 3 aufweist. Die drehbare Bremskomponente 3 ist um die zentrale Symmetrieachse der Übertragungsvorrichtung 1 und des Drehknopfes 202 drehbar. Die Koppeleinrichtung 270 umfasst hier beispielsweise ein Zahnrad 273 als Koppelmittel zwischen der Innenverzahnung des Drehknopfes 202 und der Außenverzahnung der Übertragungsvorrichtung 1. Dadurch steht auch genügend Bauraum für ein feststehendes Mittelteil 260 zur Verfügung.

Figur 10 zeigt eine andere Variante, bei dir die

Koppeleinrichtung 270 einen Riemen 274 oder eine Kette umfasst, über den von einer zentralen Drehachse 202aaus die Drehbewegung auf die drehbare Bremskomponente 3 übertragen wird. Bei dieser Ausgestaltung umgibt die feststehende Bremskomponente 2 die drehbare Bremskomponente 3. Bei dieser Ausgestaltung kann beispielsweise der Drehknopf 202 mit einer durchsichtigen Scheibe abgedeckt sein, an der zentrisch die Drehachse 202a angebracht ist, die durch das Bedienpanel 268 in den inneren Hohlraum des Drehknopfes 202 geführt wird, wo der Riemen 274 zur Kopplung mit der Übertragungsrichtung 1 angeordnet ist. Auch bei einer solchen Ausgestaltung ergibt sich im inneren Hohlraum 261 genügend

Bauraum für das feststehende Mittelteil 260. Werden kapazitive oder optische Sensoren eingesetzt, kann die Benutzerschnittstelle 267 auch zur Eingabe von Daten verwendet werden, auch wenn die Benutzerschnittstelle 267 durch die beispielsweise transparente Wandung des Drehknopfes 202 abgedeckt wird.

In den Figuren IIa, IIb und 11c sind mögliche

Ausführungsvarianten für das dynamisch erzeugte Magnetfeld bzw. das dynamisch erzeugte Bremsmoment in Abhängigkeit von dem

Drehwinkel dargestellt. Je nach Menüwahl können verschiedenste Bremsmomente erzeugt werden. Beispiele für Menüs bei

Kraftfahrzeugen: Lüftungsstufe; Temperatur links oder rechts; Sitzverstellung; Lautstärke. Eine Bedienmenü kann durch Drücken oder Ziehen des Bedienelementes gewählt werden.

Figur IIa zeigt dabei eine Variante, bei der ein linker

Endanschlag 228 und ein rechter Endanschlag 229 erzeugt werden. Beim Weiterdrehen des Drehknopfes 202 wird dort ein hohes

Magnetfeld bzw. Anschlagmoment 238 erzeugt, wodurch der Drehknopf 202 einen hohen Widerstand gegenüber einer Drehbewegung

entgegensetzt .

Direkt neben dem linken Endanschlag 228 ist ein erster

Rasterpunkt 226 vorgesehen, der einem ersten Menüpunkt 225 entspricht. Soll der nächste Menüpunkt angewählt werden, so muss der Drehknopf 202 im Uhrzeigersinn gedreht werden. Dazu muss das dynamisch erzeugte höhere Magnetfeld bzw. Rastmoment 239 bzw. dessen Reibmoment überwunden werden, bevor der nächste

Rasterpunkt 226 erreicht wird. In Figur IIa wird für einen gewissen Winkelbereich jeweils an den Rasterpunkten 226 und an den dazwischenliegenden Bereichen ein jeweils konstantes

Magnetfeld erzeugt, welches an den Rasterpunkten erheblich geringer ist als in den dazwischenliegenden Bereichen und nochmals deutlich geringer als an den Anschlägen 228, 229.

Ein Winkelabstand 237 zwischen einzelnen Rasterpunkten ist dynamisch veränderbar und wird an die Anzahl der zur Verfügung stehenden Rasterpunkte bzw. Menüpunkte angepasst.

Figur IIb zeigt eine Variante, bei der zu den Endanschlägen 228, 229 hin das Magnetfeld nicht schlagartig ansteigt, sondern einen steilen Verlauf nimmt. Weiterhin sind an den Rasterpunkten 226 zu beiden Drehseiten hin jeweils rampenartige Steigungen des

Magnetfeldes vorgesehen, wodurch der Drehwiderstand in die entsprechenden Drehrichtungen hin zunimmt. Hier werden mit der gleichen Bedieneinrichtung 200 nur drei Rasterpunkte 226 zur Verfügung gestellt, deren Winkelabstand 237 größer ist als in dem Beispiel gemäß Figur IIa.

Figur 11c zeigt eine Variante, bei der zwischen einzelnen

Rasterpunkten 226 ein geringerer Drehwiderstand vorliegt und nur direkt benachbart zu den Rasterpunkten 226 jeweils ein erhöhtes Magnetfeld 239 erzeugt wird, um ein Einrasten an den einzelnen Rasterpunkten 226 zu ermöglichen und gleichzeitig nur einen geringen Drehwiderstand zwischen einzelnen Rasterpunkten zur Verfügung zu stellen.

Grundsätzlich ist auch eine Mischung der Betriebsweisen und der Magnetfeldverläufe der Figuren IIa, IIb und 11c möglich.

Beispielsweise kann bei unterschiedlichen Untermenüs eine entsprechend unterschiedliche Einstellung des Magnetfeldverlaufes erfolgen. Vorzugsweise verlaufen die Stromstärken- und damit Drehmomentänderungen harmonisch (fließende Übergange, gerundet...), sodass sich ein haptisches gutes oder angenehmes Bediengefühl ergibt .

Möglich ist es in allen Fällen auch, dass bei z.B. einem Ripple (Raster) nicht wie bislang zwischen wenig und mehr Stromstärke mit gleicher Polung geschaltet wird (also z.B. +0,2 auf +0,8A = Rippel), sondern abwechslungsweise mit verändertet Polung, d.h. von +0,2 auf +0,8A und dann den nächsten Rippel mit -0,2A auf - 0,8A und dann die nächste Momentenspitze von +0,2 auf +0,8A usw.

Der vorzugsweise niederlegierte Stahl kann ein Restmagnetfeld behalten. Der Stahl wird vorzugsweise regelmäßig oder bei Bedarf entmagnetisiert (Wechselfeld) .

Wenn die Dreheinheit nicht gedreht wird, d. h. der Winkel ist konstant, wird vorzugsweise über die Zeit der Strom kontinuierlich verringert. Der Strom kann auch geschwindigkeitsabhängig (Drehwinkelgeschwindigkeit der Dreheinheit variiert werden.

Bezugszeichenliste :

1 ÜbertragungsVorrichtung 226 Rasterpunkt

2 Komponente, feststehende 227 Drehrichtung

Bremskomponente 228 Endanschlag

3 Komponente, drehbare 229 Endanschlag

Bremskomponente 237 Winkelabstand

3a Teil von 3 238 Anschlagmoment

4 separates Teil 239 Rastermoment

5 Spalt, Kanal 240 Grundmoment

6 Medium 241 Kabel

7 Magnetfelderzeugungs260 feststehendes Mittelteil einrichtung 261 Hohlraum in 202

8 Feld 262 Innenkontur von 202

9 freier Abstand 263 Tragarm

10 spitzwinkliger Bereich 264 Trägerteil

11 Drehkörper, drehbares 265 Hohlraum in 263

Übertragungselement 266 Beieuchtungseinheit

12 Drehachse 267 Benutzerschnittstelle

14 Kugel 268 Bedienpanel

15 Zylinder 270 Koppeleinrichtung

16 Keilform 271 (Innen- ) Verzahnung

17 Richtung der 272 (Außen- ) Verzahnung

Relativbewegung 273 Zahnrad

18 Richtung der 274 Riemen, Kette

Relativbewegung 275 Sensor

19 magnetische Partikel 276 Lager von 202

25 Dauermagnet 277 Wellenausgang

26 Spule 278 Seite

26a Spulenhalter 279 Seite

27 Steuereinrichtung 280 Platine

30 Lager 281 Rohrteil

46 Dichtring 282 Rohrteil

200 Bedieneinrichtung 283 Koppelstift

202 Drehknopf 284 Feder

204 Betätigungssensor 285 Innendurchmesser von 202

206 Winkelsensor 286 Durchmesser von 1

210 Grundplatte 287 Schutzhülse

210a Aufnahme

212 Welle