CN105359240B - 切换操作装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种特别用于机动车辆的切换操作者控制装置（1），包括可移动操作区域（2）。操作区域（2）与移位装置（4）互动，其方式为使得操作区域（2）可以基本上线性的方式在从中立位置到操作位置的至少一个距离上移动。操作位置可以是以切换位置的形式，其方式为使得操作区域（2）具有对切换位置中的切换元件（7）、传感器等的切换动作。移位装置（4）包括可以特别地平行移动的摇杆装置。

Description

切换操作装置

技术领域

本发明涉及一种切换操作者控制装置，包括可移动操作区域，其中操作区域与移位装置互动，其方式为使得操作区域能以基本上线性的方式在从开始位置到操作位置的至少一个距离上移动。

背景技术

这种切换操作者控制装置可以被设计为例如用于控制各种功能的触控板。切换操作者控制装置可以特别地用于机动车辆中。

这种切换操作者控制装置具有可以被手动地移动以便由使用者进行操作者控制的操作区域。操作区域与移位装置互动，其方式为使得操作区域可以按基本上线性的方式在从开始位置或中立位置到操作位置的至少一个距离上移动。操作位置可以是以切换位置的形式，其方式为使得操作区域具有对切换位置中的切换元件、传感器等的切换动作。在此状况下，随后产生切换信号，所述切换信号又有可能被使用以触发对应的相关功能。已经发现，操作区域在由使用者操作时可能倾斜，特别是在大尺寸的操作区域的情况下。

本发明是基于进一步开发切换操作者控制装置的目标，其方式为使得在操作区域由使用者操作时在很大程度上避免操作区域的倾斜。

发明内容

此目标在通用类型的切换操作者控制装置的状况下由如下特征化特征来实现：移位装置包括能平行移动的摇杆装置，且所述摇杆装置具有在一个侧面上的浮动轴承和在另一个相对侧面上的固定轴承。

在根据本发明的切换操作者控制装置的状况下，移位装置包括摇杆装置，该摇杆装置特别可以平行移动。这有利地导致操作区域在其移动时的平行引导，从而使得很大程度上避免操作区域的倾斜。本发明的进一步改进是要求保护的其它技术方案的主题。

切换元件、传感器等可以由于操作区域在切换位置中的切换动作而产生信号。此信号随后又可以用来以切换信号的方式切换和/或触发相关功能。例如，在根据本发明设计的以切换操作者控制装置的形式的触控板的状况下，机动车辆中的所需功能随后可以由使用者通过使用者将手指在操作区域上和/或上方移动来选择。操作区域随后通过借助于手指按压操作区域来移动，以便产生切换信号，因此又切换和/或触发机动车辆中的相关功能。

按照惯例，可以提供用于切换操作者控制装置的壳体。操作区域优选地布置在壳体的表面上，在将切换操作者控制装置安装在机动车辆中之后使用者可以手动地接近该表面。此外，为了便于操作者控制，可以将操作区域移动到壳体的内部。摇杆装置可以方便地位于壳体的内部，因此所述摇杆装置受到保护而免受外部影响。为了进一步改进对于操作区域的引导，可以将另一个摇杆装置与所述摇杆装置近似平行地布置。为了再次进一步改进引导，在每种状况下摇杆装置都可以位于操作区域的处于彼此相对的两个侧面上。

在以特别精确的方式操作的第一改进中，摇杆装置可以具有旋转地安装的杆对。在特别成本有效的第二改进中，摇杆装置可以具有被平行地支撑并且可以特别是叶片弹簧的弹性元件。

在紧凑改进中，摇杆装置可以具有在一个侧面上的浮动轴承和在另一个相对侧面上的固定轴承。在简单改进中，浮动轴承可以包括移动板。移动板可以优选地以旋转和/或线性的方式在壳体上的轴承中被引导。

以基本上垂直的方式突出的附件可以按紧凑的方式布置在操作区域上。附件优选地布置在操作区域的面对壳体内部的那个侧面上。附件可以方便地大致居中地位于操作区域上。此外，附件可以位于壳体中。

在第一改进中，可能适当的是，摇杆在一个末端处借助于旋转轴承或旋转接头旋转地安装在附件上，并且在其另一个末端处借助于另一个旋转轴承或旋转接头旋转地安装在固定到壳体的轴承上。另一个摇杆可以在一个末端处借助于旋转轴承或旋转接头旋转地安装在附件上，并且可在其另一个末端处借助于另一个旋转轴承或旋转接头旋转地安装在浮动轴承上。因此，操作区域可以具体来说基本上沿附件的方向被移动到壳体中。根据此第一改进的切换操作者控制装置是紧凑的并且以简单的方式构造。

在第二改进中，可能适当的是，一个叶片弹簧在一个末端处紧固到附件并且在其另一个末端处以固定到壳体的方式紧固。另一个叶片弹簧可以在一个末端处紧固到附件并且可以在其另一个末端处紧固到浮动轴承。为了紧固或固定叶片弹簧，可能适当的是，对应地夹持所述叶片弹簧的末端。因此，操作区域可以具体来说基本上沿附件的方向被移动到壳体中。根据此第二改进的切换操作者控制装置是紧凑的并且以成本有效的方式构造。

最后，用于将操作区域重新定位在开始位置中和/或用于产生用于操作区域的移动的触觉的弹性元件可以简单的方式与操作区域互动。弹性元件可以方便地与附件互动。以成本有效的方式，弹性元件可以包括压缩弹簧。

关于根据本发明的切换操作者控制装置的特别优选的改进，应注意以下内容。

切换操作者控制装置被设计为输入设备，该输入设备包括横向地移动的大操作者控制表面。通过实例，操作者控制区域可以具有约110 mm×70 mm的尺寸并且以线性的方式沿z方向操作。应尽可能防止不同点处的倾斜和/或非线性移动。沿z方向的移动小于1 mm。表面设计和/或表面造型的变化应提供尽可能大的自由度。单元应被设计以尽可能紧凑和/或以尽可能优化安装空间。尽可能少数量的移动零件也是所需的。车辆中的振动应不会导致产生干扰噪音。

可以平行移动的摇杆装置被建议为用于符合切换操作者控制装置上的这些要求的解决方案。此摇杆装置可以借助于旋转地安装的杆对和/或以平行地支撑的叶片弹簧的形式来实现。这些摇杆在原则上被安装为平行杆。就操作原理而言，这意味着一个侧面被固定为浮动轴承并且在另一个相对的侧面上的另一个侧面被固定为固定轴承。为了省去浮动轴承，所述浮动轴承可以弹簧元件的塑性变形的形式来实现并且在该实施例中其连接作为叶片弹簧组。布置浮动轴承的另一种可能方式是使用具有轴承的旋转和/或线性引导的移动板。

因此，提供被平行地引导并且特别具有不同的触觉元件的操作者控制区域。

本发明实现的优点特别包括以下：

– 用于切换操作者控制装置的少数量的部件。

– 沿移动方向的平行移位期间具有最大尺度精确度的操作区域的高质量平行引导。

– 沿x和y方向的装置的高水平刚度。

– 用于操作区域的移动的非常低水平的摩擦。

– 用于操作区域的无间隙

– 装置的高水平的表面刚度

– 用于切换操作者控制装置的紧凑构造。

– 通过选择弹簧元件或弹性元件和/或其设计的用于切换操作者控制装置的触觉设计方面的高水平的弹性。

– 容易地集成到切换操作者控制装置的制造过程中的能力和以简单的方式制造所述切换操作者控制装置的能力和/或所述切换操作者控制装置的组装便利性。

附图说明

具有不同发展和改进的本发明的示例性实施例在图中示出并且将在以下更详细描述。图中，

图1示出切换操作者控制装置的透视图，

图2以基本图的方式展示沿图1中的线2-2的示意性截面，该图示出根据第一实施例的切换操作者控制装置的功能，以及

图3示出根据第二实施例的如图2中的示意性截面。

具体实施方式

图1示出触控板形式的切换操作者控制装置1，其具体来说用于机动车辆。切换操作者控制装置1具有壳体13，该壳体由塑料构成并且在其手动可接近的表面14上具有沿x和y方向延伸的操作区域2。使用者可以通过借助于元件5手动地作用于操作区域2来以预期方式操作切换操作者控制装置1。元件5可以是人手6上的手指5，从而使得以预期方式的操作者控制借助于手指5的对应移动来实现。通过实例，切换操作者控制装置1可以布置在机动车辆的中央控制台中，并且被提供用于操作机动车辆中的导航系统、屏幕等。切换操作者控制装置1可以例如借助于插头连接15来连接到机动车辆中的总线系统。

切换操作者控制装置1具备与操作区域2互动的传感器（没有进一步示出）。以电容方式和/或通过红外线辐射工作的传感器在元件5（例如，在此状况下，用户的手6的手指5）接近操作区域2时和/或当元件5与操作区域2进行接触时和/或当元件5对操作区域2施加压力时产生信号。该信号随后用来以切换信号的方式切换和/或触发和/或选择机动车辆中的功能。

切换操作者控制装置1的操作区域2被进一步设计成使得其可以在方向3（z方向）上移动，从而使得操作区域2可以借助于手指5以手动方式在方向3上且因此在朝向壳体13的内部的方向被移动。如图2中进一步示出，为此目的，操作区域2与移位装置4互动，其方式为使得操作区域2可以基本上线性的方式在从开始或中立位置到操作位置的至少一个距离上移动。操作位置可以是以切换位置的形式，从而使得操作区域2具有对切换位置中的电气切换元件7的切换动作。在此状况下，切换元件7产生切换信号，所述切换信号可以例如用作“进入”命令且因此用来切换和/或触发机动车辆中的相关功能。也可以使用传感器（诸如霍尔传感器、感应传感器、挡光板等）来替代电气切换元件7。

如参照图2进一步示出，移位装置4包括摇杆装置。在本状况下，摇杆装置4被设计成使得其可以平行移动并且位于壳体13的内部中。为了改进方向3上的引导的目的，将另一个摇杆装置4’与摇杆装置4近似平行地布置。如果需要，在每种状况下，一个摇杆装置4、4’可以位于操作区域2的处于彼此相对的两个侧面8、8’上（根据图1）以进一步改进平行引导。

如参照图2是清楚的，以基本上垂直的方式突出的附件16布置在操作区域2上。附件16布置在操作区域2的面对壳体13的内部的那个侧面上，并且也大致居中地位于操作区域上，并且位于壳体13中。摇杆装置4、4’连接到所述附件16以便与操作区域2互动。

在根据图2的第一实施例中，摇杆装置4、4’具有以旋转的方式安装的杆对9、10。一个摇杆9在一个末端处借助于旋转轴承17以旋转或铰接的方式安装在附件16上，并且在其另一个末端处借助于另一个旋转轴承18以旋转或铰接的方式安装在固定到壳体的轴承19上。另一个摇杆10在一个末端处借助于旋转轴承17’以旋转或铰接的方式安装在附件16上，并且在其另一个末端处借助于另一个旋转轴承18’以旋转或铰接的方式安装在浮动轴承20上。因此，操作区域2可以基本上沿附件16的方向（也就是说沿方向3）被移动到壳体13中。

在根据图3的第二实施例中，摇杆装置4、4’具有平行地支撑的弹性元件11、12。在本状况下，弹性元件11、12是叶片弹簧。一个叶片弹簧11在一个末端处紧固或夹持到附件16并且在其另一个末端处以被紧固或夹持在固定装置21中，从而使得其固定到壳体。另一个叶片弹簧12在一个末端处紧固或夹持到附件16并且在其另一个末端处紧固或夹持到浮动轴承20。因此，操作区域2可以基本上沿附件16的方向（也就是说沿方向3）被移动到壳体13中，如图3中参照使用虚线示出的叶片弹簧11、12所指示。

因此，根据图2和图3的两个实施例共享摇杆装置4、4’具有在一个侧面上的浮动轴承20和在另一个相对侧面上的固定轴承19、21的公共特征。浮动轴承20可以包括移动板22。根据图2和图3，移动板22以线性的方式在壳体13上的轴承内被引导。如果需要，则浮动轴承的移动板也可以旋转的方式在壳体13上的轴承内被引导，但是这没有进一步示出。

最后，用于将操作区域2重新定位到开始位置和/或用于产生用于操作区域2在操作位置中的移动的触觉的弹性元件23可以与操作区域2互动。弹性元件23在此状况下是作用于附件16上的压缩弹簧。

本发明并不限于所描述和说明的示例性实施例。相反，本发明还包括在由本发明权利要求定义的本发明的范围内由本领域技术人员做出的所有开发。因此，根据本发明的切换操作者控制装置1不仅可以用作用于机动车辆的触控板，而且还可以用于具有大面积的操作者控制表面并且也具有线性操作且可能具有短冲程的其他切换元件。此外，切换操作者控制装置1还可以用于家用电器、音频设备、视频设备、电信设备等中。

参考符号列表

1：切换操作者控制装置

2：操作区域

3：方向箭头

4：移位装置/摇杆装置

4’：（另一个）摇杆装置

5：元件/手指

6：（用户的）手

7：（电气）切换元件

8, 8’：（操作区域的）侧面

9,10：杆对/摇杆

11,12：弹性元件/叶片弹簧

13：（切换操作者控制装置的）壳体

14：（壳体的）表面

15：（壳体上的）插头连接

16：附件

17, 17’：旋转轴承

18, 18’：（另一个）旋转轴承

19：（固定到壳体的）轴承/固定轴承

20：浮动轴承

21：固定装置/固定轴承

22：（浮动轴承的）（移动）板

23：弹性元件

Claims (19)

1.一种切换操作者控制装置，包括可移动操作区域（2），其中操作区域（2）与移位装置（4）互动，其方式为使得操作区域（2）能以基本上线性的方式在从开始位置到操作位置的至少一个距离上移动，所述操作位置为切换位置的形式，其方式为使得操作区域（2）具有对切换位置中的切换元件（7）的切换动作，其特征在于，移位装置（4）包括能平行移动的摇杆装置，且所述摇杆装置具有在一个侧面上的浮动轴承和在另一个相对侧面上的固定轴承（19,21）。

2.如权利要求1所述的切换操作者控制装置，其特征在于，所述切换操作者控制装置用于机动车辆。

3.如权利要求1所述的切换操作者控制装置，其特征在于，所述切换元件（7）包括传感器。

4.如权利要求1所述的切换操作者控制装置，其特征在于切换元件（7）由于操作区域（2）在切换位置中的切换动作而产生信号。

5.如权利要求4所述的切换操作者控制装置，其特征在于所述信号用来以切换信号的方式切换和/或触发功能。

6.如权利要求1-5中的任一项所述的切换操作者控制装置，其特征在于提供壳体（13），操作区域（2）布置在壳体（13）的表面（14）上并且能移动到壳体（13）的内部中，摇杆装置（4）位于壳体（13）的内部中。

7.如权利要求6所述的切换操作者控制装置，其特征在于另一个摇杆装置（4’）进一步与摇杆装置（4）大致平行地布置。

8.如权利要求7所述的切换操作者控制装置，其特征在于，每一个摇杆装置（4, 4’）还分别位于操作区域（2）的处于彼此相对的两个侧面（8, 8’） 上。

9.如权利要求1-5中的任一项所述的切换操作者控制装置，其特征在于摇杆装置（4,4’）具有旋转地安装的杆对（9, 10），和/或摇杆装置（4, 4’）具有被平行地支撑的弹性元件（11, 12）。

10.如权利要求9所述的切换操作者控制装置，其特征在于所述弹性元件（11, 12）是叶片弹簧。

11.如权利要求1-5中的一项所述的切换操作者控制装置，其特征在于浮动轴承（20）包括移动板（22），并且移动板（22）以旋转和/或线性的方式在壳体（13）上的轴承中被引导。

12.如权利要求1-5中的一项所述的切换操作者控制装置，其特征在于以基本上垂直的方式突出的附件（16）布置在操作区域（2）上，布置在操作区域（2）的面对壳体（13）的内部的那个侧面上。

13.如权利要求12所述的切换操作者控制装置，其特征在于所述附件（16）大致居中地位于操作区域（2）上。

14.如权利要求13所述的切换操作者控制装置，其特征在于所述附件（16）位于壳体（13）中。

15.如权利要求1-5中的一项所述的切换操作者控制装置，其特征在于一个摇杆（9）在一个末端处借助于旋转轴承（17）旋转地安装在附件（16）上，并且在其另一个末端处借助于另一个旋转轴承（18）旋转地安装在固定到壳体的轴承（19）上，并且另一个摇杆（10）在一个末端处借助于旋转轴承（17’）旋转地安装在附件（16）上，并且在其另一个末端处借助于另一个旋转轴承（18’）旋转地安装在浮动轴承（20）上，其方式为使得操作区域（2）能基本上沿附件（16）的方向被移动到壳体（13）中。

16.如权利要求1-5中的一项所述的切换操作者控制装置，其特征在于一个叶片弹簧（11）在一个末端处紧固到附件（16）并且在其另一个末端处紧固到固定至壳体的固定装置（21），并且另一个叶片弹簧（12）在一个末端处紧固到附件（16）并且在其另一个末端处紧固到浮动轴承（20），其方式为使得操作区域（2）能基本上沿附件（16）的方向被移动到壳体（13）中。

17.如权利要求1-5中的一项所述的切换操作者控制装置，其特征在于用于重新定位操作区域（2）和/或用于产生用于操作区域（2）的移动的触觉的弹性元件（23）与操作区域（2）互动。

18.如权利要求17所述的切换操作者控制装置，其特征在于所述弹性元件（23）与附件（16）互动。

19.如权利要求18所述的切换操作者控制装置，其特征在于所述弹性元件（23）包括压缩弹簧。