CN106416076B - 用于在机动车中操作多个功能的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在机动车中操作多个功能的设备(1)，所述设备带有具有多个操作区(2a、2b、2c、2d、2e)的开关条(2)，该开关条绕转动轴线(3)可枢转地支承，其中，根据在哪个操作区上通过手动操纵开关条而触发不同的功能，并且所述设备带有用于识别在哪个操作区上操纵开关条的器件，其中，所述开关条(2)构造成关于其纵向延伸方向(Y)易弯曲的并且关于与其垂直的横向延伸方向(X)抗弯的，并且所述开关条配设有多个朝向其纵向延伸方向分布地设置的力传感器(4)。

Description

用于在机动车中操作多个功能的设备
技术领域
本发明涉及一种用于在机动车中操作多个功能的设备，所述设备带有具有多个操作区的开关条，所述开关条绕转动轴线可枢转地支承，其中，根据在哪个操作区上通过手动地操纵开关条而触发不同的功能，并且所述设备带有用于识别在开关条的哪个操作区上操纵开关条的器件。
背景技术
这样的设备由德国专利申请公开文献DE 10 2010 024 776A1已知。在该文献中描述的设备的一种实施方式中，具有多个操作区的开关条绕转动轴线可枢转地支承。开关条具有多个电容式的传感面，所述传感面作为用于识别在开关条的哪个操作区上操纵开关条的器件。通过枢转开关条可以操纵电路模板或开关触点并且因此触发开关功能。
因此，DE 10 2010 024 776A1公开了一种设备的功能原理，该设备组合了触摸敏感的并且能压力操纵的接触式的开关元件。作为开关元件特别是提出拨动开关。操纵拨动开关需要能在触觉上明显感觉到的操纵路径，该操纵路径还通过杠杆状起作用的操作元件放大。这样的进一步的操纵路径不是在每种情况下都期望的。此外，使用电容式的传感面产生在用于开关条的材料选择方面的限制。因此，特别是不可以使用金属的或者金属化的材料。
发明内容
按照本发明的设备相对于先前描述的现有技术具有如下优点，即，也能利用金属的或金属化的材料实现开关条的构造并且还是仅需要非常短的开关行程。
按照本发明，这能通过如下方式实现，即，开关条构造成关于其纵向延伸方向易弯曲的并且关于与其垂直的横向延伸方向抗弯的，并且开关条配设有多个在其纵向延伸方向分布地设置的力传感器。
开关条优选包括扁平的、本身易弯曲的操纵板以及与操纵板连接的、沿横向延伸方向产生抗弯刚度的加固肋条，这些加固肋条在它们背离与操纵板连接的端部的区域中容纳转动轴线。
按照本发明的设备的一种有利的实施方式规定，力传感器支撑在操纵开关条时绕转动轴线施加的转动力矩并且此外用于确定在操纵开关条时由于开关条关于其纵向延伸方向的易弯曲性而产生的力分布，该力分布特别是考虑用于识别在开关条的哪个操作区上操纵开关条。
所述设备的一种优选的改进方案设有用于在操纵开关条时产生触觉反馈的器件，特别是电磁的致动器形式的器件，所述致动器这样设置，通过致动器能操控操纵板产生平行于转动轴线的移动。这例如能通过如下方式简化，即，开关条基本上由塑料制成，并且加固肋条设有各两个构造为膜铰链的活节，能实现加固肋条绕平行于操纵开关条的方向的轴线的运动。
在所述改进方案的一种特别紧凑的实施方式中，电磁的致动器包括相对于开关条位置固定地安装的电的吸持磁体，该吸持磁体与铁磁性的元件合作，该铁磁性的元件与开关条固定地连接。电的吸持磁体在此优选与铁磁性的元件在***非磁性的弹性的元件的情况下力锁合地连接，所述非磁性的弹性的元件例如可以由橡胶、硅树脂、热塑性的弹性体或者类似的原料制成。
使用的力传感器例如可以构造为圆盘状的传感器，所述传感器按照电容式的工作原理起作用。例如具有并联的电容片的这样的传感器特别是可以沿操纵方向具有相当小的尺寸并且在很短的操纵路径上检测力。备选地，力传感器也可以构造成压电的传感器。
附图说明
以下参照附图阐述本发明。
在此，图中：
图1：a)以俯视图示出按照本发明的设备的开关条的示意性的视图，
b)以包含力传感器的配置在内的侧视图示出按照本发明的设备的开关条的示意性的视图；
图2示出按照图1的开关条的改进方案的示意性的视图；
图3示出按照本发明地使用的电磁的致动器的示意性的视图，所述致动器与开关条的操纵板连接。
具体实施方式
图1以示意性的视图示出按照本发明地构造的设备的开关条1。开关条1设置用于在机动车中操作多个功能并且为此具有多个操作区2a、2b、……，其中，每个所述操作区以如下方式配设有至少一个可操作的功能，即，在手动操纵开关条1时根据在哪个操作区2a、2b、……上操纵开关条而触发相应地配设给该操作区的功能。
开关条1为了能实现操纵而绕转动轴线3可枢转地支承，该转动轴线在附图中也标记为Y轴线。开关条主要包括扁平的、本身相对易弯曲的操纵板2，在所述操纵板的在附图中可见的表面上设置操作区2a、2b、……。多个加固肋条5与操纵板2固定地连接，所述加固肋条平行于在附图中以X标记的轴线延伸。加固肋条5通过其沿X方向的定向和其与操纵板2的连接沿其横向延伸方向产生加固肋条的抗弯刚性。在加固肋条背离与操纵板2连接的端部的区域中，加固肋条5容纳转动轴线3，加固肋条是绕该转动轴线可自由转动的。因此，所描述的布置在整体上导致开关条1构造成关于其纵向延伸方向易弯曲的并且关于与其垂直的横向延伸方向抗弯的。
开关条1配设有多个朝向其纵向延伸方向分布地设置的力传感器4。这些力传感器在示出的实施方式中这样设置，使得在每个加固肋条5下方存在各一个力传感器4，该力传感器支撑在绕转动轴线3转动时施加到相应的加固肋条5上的转动力矩并且测量相应的力。在操纵板2的任意的位置上进行操纵意义的力导入时，最接近于该位置的力传感器4经受最高的力。因为操纵板2也仅沿其纵向延伸方向受限地易弯曲，所以相邻的力传感器4也经受操纵力，然而该操纵力总是随着离力导入的地点的距离增大而减小。因此，基于在操纵开关条1时测量的力的分配或者分布所有力传感器4不仅能够被确定操纵，而且也能确定力导入的位置，并且因此确定要操纵的操作区2a、2b、……。
图2示出开关条1的改进方案，该改进方案用于实现开关条1沿平行于转动轴线3的方向、亦即按照视图沿Y方向的运动。通过借助于同样示意性示出的例如电磁体形式的致动器的这样的运动，可以实现触觉反馈。
与按照图1的实施方式不同，加固肋条5在这里附加地设有各两个构造为膜铰链的活节5'、5”。在此，操纵板2和加固肋条5优选一件式地相互构造为塑料件。活节5'、5”相应地接近于转动轴线3以及接近于加固肋条5与操纵板2的连接部。所述活节能实现加固肋条5绕轴线的运动，所述轴线平行于在视图中标记为Z轴线的方向。该方向基本上相当于开关条1的操纵方向。如特别是由图2c)可看出的那样，通过各一个加固肋条5的各两个活节5'、5”得出如下可能性，即，通过所有加固肋条5的平行的弯折部借助于致动器6进行操纵板2沿Y方向、亦即平行于转动轴线3的移动。同时也沿X方向进行的移动实际上是可忽略不计的，因为已经沿Y方向仅移动了相当小的量。
在图3中示意性地示出电磁的致动器6的优选的实施方式，该实施方式能实现整个布置的特别节凑的结构。电磁的致动器6在此基本上包括相对于开关条1位置固定地安装的电的吸持磁体7。电的吸持磁体7包括横截面圆形的并且在这里示出的纵剖面中构造为E形的铁磁性的芯子8，在该芯子中容纳由铜线组成的线圈9。通过将线圈9通电，可以产生磁场，通过该磁场将吸引力作用施加到接近的铁磁性的元件、例如铁片10上。
电的吸持磁体7与这样的铁片10在***非磁性的弹性的薄片11的情况下连接，该薄片例如可以由橡胶、硅树脂、热塑性的弹性体或者类似的原料制成。在将线圈9通电时吸持磁体7吸引铁片10并且该铁片相向运动到吸持磁体7上，其中，弹性的薄片11被压在一起。如果中断线圈9的通电，则弹性的薄片11松弛并且铁片10返回转移到其原始位置中。

Claims (10)

1.用于在机动车中操作多个功能的设备，所述设备带有具有多个操作区(2a、2b、……)的开关条(1)，该开关条绕转动轴线(3)可枢转地支承，其中，根据在哪个操作区(2a、2b、……)上通过手动操纵开关条(1)而触发不同的功能，并且所述设备带有用于识别在哪个操作区(2a、2b、……)上操纵开关条(1)的器件，其特征在于，所述开关条(1)构造成关于其纵向延伸方向易弯曲的并且关于与其垂直的横向延伸方向抗弯的，并且所述开关条(1)配设有多个朝向其纵向延伸方向分布地设置的力传感器(4)。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述开关条(1)包括扁平的、本身易弯曲的操纵板(2)以及与操纵板连接的、沿横向延伸方向产生抗弯刚度的加固肋条(5)，这些加固肋条在其背离与操纵板(2)连接的端部的区域中容纳转动轴线(3)。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述力传感器(4)支撑在操纵开关条(1)时绕转动轴线(3)施加的转动力矩。
4.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述力传感器(4)用于确定在操纵开关条(1)时产生的力分布，所述力分布考虑用于识别在设备的哪个操作区(2a、2b、……)上操纵开关条(1)。
5.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述设备设有用于在操纵开关条(1)时产生触觉反馈的器件。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，在所述设备中这样设置电磁的致动器(6)，通过所述致动器能操控操纵板(2)产生平行于转动轴线(3)的移动。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，开关条(1)由塑料制成，并且加固肋条(5)设有各两个构造为膜铰链的活节(5'、5”)，能实现加固肋条(5)绕平行于操纵开关条(1)的方向的轴线的运动。
8.根据权利要求6或7所述的设备，其特征在于，电磁的致动器(6)包括相对于开关条(1)位置固定地安装的电的吸持磁铁，该吸持磁铁与铁磁性的元件在放入非磁性的弹性的元件的情况下力锁合地连接，所述铁磁性的元件与开关条(1)固定地连接。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，非磁性的弹性的元件(11)由弹性的塑料制成。
10.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，力传感器(4)能够构造为圆盘形的传感器，所述圆盘形的传感器按照电容式的工作原理起作用。
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