CN110678358A - 具有偏转杆和大开关路径的开关 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种开关(10)，特别是作为用于布置在车辆转向柱上的转向柱开关，具有可致动的开关杆(12)，该开关杆沿开关杆的纵向轴线(14)具有轴承元件(16)，开关杆(12)通过该轴承元件可移动地安装在基座壳体(18)的轴承(20)中，并且具有开关元件(30)，该开关元件运动联接至开关杆(12)，该开关元件由免接触的信号元件(32)执行，其中开关杆(12)能够在轴承元件(16)的第一侧(34)被致动，开关元件(30)布置在轴承元件(16)的第二侧(36)，开关元件(30)设计为具有第一和第二杆臂(40、42)的偏转杆，该偏转杆(30)保持在偏转轴承(46)中的第一和第二杆臂(40、42)的连接区域(44)中，以便在基座壳体(18)上旋转，信号元件(32)布置在第一杆臂(40)上，且第二杆臂(42)与开关杆(12)联接。本发明还涉及一种具有前述开关(10)的车辆。

Description

具有偏转杆和大开关路径的开关
技术领域
本发明涉及一种开关，特别是作为用于布置在车辆转向柱上的转向柱开关，具有：可致动的开关杆和开关元件，该开关杆沿其纵向轴线具有轴承元件，开关杆通过该轴承元件可移动地安装在基座壳体的轴承中，该开关元件运动联接至开关杆并且实施有免接触的信号元件，其中开关杆能够在轴承元件的第一侧被触发，且开关元件布置在轴承元件的第二侧。
此外，本发明还涉及一种具有上述开关的车辆。
背景技术
术语“转向柱开关”指的是设有开关杆的开关，该开关安装在仪表板和方向盘之间的车辆转向柱上。在现代车辆中，转向柱开关可以直接连接到转向柱上的控制装置，该控制装置可以将开关杆处的各种状态直接转换为相应的开关信号。开关信号例如可以进一步经由车辆总线传输。例如，CAN、LIN或Flexray被称为总线系统。
转向柱开关的基本应用是方向指示器，也称为指示器，包括近光灯、远光灯和闪光灯(如适用)在内的车辆照明以及挡风玻璃擦拭器和清洗器控制。
转向柱开关还被称为用于自动速度控制也称为巡航控制或汽车收音机的远程控制的操作元件。
每个开关杆可以实现多种功能，这些功能可以通过具有闩锁和倾斜功能的切向运动来触发，例如在方向指示器的情况下，通过拉动闪光灯的电阻或用远光灯的闩锁推动。
这种具有磁触发的开关原则上也是已知的。开关元件附接到开关杆的内部，该开关元件从开关杆径向地延伸，并且在其末端附接有磁信号元件。信号元件的位置由磁传感器检测。然而，在这些开关中不利的是，各个开关位置之间的区别直接取决于开关元件的运动，该运动又直接取决于开关杆的运动，从而使得需要很大的开关元件长度来用于可靠地区分开关位置，这又需要很大的安装空间。
在这种情况下，DE 19922500A1公开了一种开关装置，特别是用于机动车辆，在此情况下，以免接触的方式检测触发元件的触发，并且该开关装置形成为模块。
DE 102005018289A1进一步公开了一种具有可致动的开关杆的开关，特别是用于布置在车辆转向柱上的转向柱开关，具有运动联接至开关杆的开关元件，其中一个开关元件围绕至少两个彼此横向布置的轴线可枢转并且在其表面的区域中具有不同极化的磁性部分，并且具有带有磁场传感器的电子器件单元，其中可以通过磁场传感器来检测一个开关元件的相应开关位置，并且可以启动相应的开关过程，其中在一个开关元件和磁场传感器之间布置壁，从开关元件发出的磁场穿过该壁。
发明内容
因此，从上述现有技术出发，本发明所基于的目的是提出了一种上述类型的开关以及具有这种开关的车辆，其能够实现简单的区分并且仅需要较小的安装空间。
根据本发明，该目的通过独立权利要求的特征来实现。在从属权利要求中提出了本发明的有利构造。
根据本发明，因此提出了一种开关，特别是作为用于布置在车辆转向柱上的转向柱开关，具有：可致动的开关杆和开关元件，该开关杆沿其纵向轴线具有轴承元件，开关杆通过该轴承元件可移动地安装在基座壳体的轴承中，该开关元件运动联接至开关杆并且实施有免接触的信号元件，其中开关杆能够在轴承元件的第一侧被触发，且开关元件布置在轴承元件的第二侧，开关元件实施为具有第一和第二杆臂的换向杆，该换向杆保持在可旋转地在基座壳体上的换向轴承中的第一和第二杆臂的连接区域中，信号元件布置在第一杆臂上，且第二杆臂联接至开关杆。
此外，根据本发明提出了一种具有上述开关的车辆。
因此，本发明的基本思想是，通过将开关元件构造为换向杆来将开关杆的运动与信号元件的运动脱开。结果，该开关可被实施为具有较小的安装空间，因为由于换向杆的构造而可以根据需要执行信号元件的运动。
开关杆可以实施为简单的直杆。然而，开关杆也可以具有任何期望的不同形式。开关杆的部分也可以不成直线地布置在第一侧和第二侧，而是基本上在任何期望的方向上具有角度偏移。
轴承元件被实施为取决于开关杆的运动的自由度，例如用于围绕开关杆的一个或两个轴线可移动地支承。
开关元件至开关杆的联接实施成使得开关杆在其第二侧上的运动引起换向杆的运动，以及信号元件的最终运动。
轴承元件也可以保持在基座壳体中。基座壳体提供了开关的部件可以以固定方式附接在其上的结构。
开关元件可以实施为具有第一和第二杆臂，使得第一和第二杆臂原则上可以具有相对于彼此任何期望的角度。第一和第二杆臂优选地布置成使得它们在它们之间围成约90°的角度。
在本发明的一个有利配置中，开关杆围绕轴线可枢转，并且换向杆将开关杆在一个轴线上的运动转换成开关元件在轴线上的相应运动。因此，轴承元件和换向轴承都可以构造成简单的，因为它们分别仅必须支撑简单的枢转。
在本发明的一个有利配置中，开关杆围绕彼此横向布置的两个轴线可枢转，并且换向杆将开关杆在两个轴线上的运动转换成开关元件在两个轴线上的运动。这使得仅用一个开关就能够实现多种开关功能。替代地，二维开关功能也可以通过该开关来实现。
在本发明的一个有利配置中，第二杆臂的长度小于第一杆臂的长度。由于第二杆臂的较小长度，原则上可以将开关杆的较小运动转换成信号元件的较大运动，由此可以增加开关路径。结果，可以通过常规传感器容易地检测开关杆的各种位置。各个杆臂的长度与杆的有效长度有关，即从换向杆到信号元件或者到与开关杆联接的位置的长度。
在本发明的一个有利配置中，第二杆臂具有纵向导向部，第二杆臂通过该纵向导向部在开关杆的纵向轴线方向可移位地联接至开关杆。通过纵向导向部实现开关元件的良好运动性，这特别有利于绕多个轴线的运动。在第二杆臂和开关杆之间形成可移动的联接。
在本发明的一个有利配置中，开关元件和轴承元件在开关杆的纵向轴线的方向上轴向地偏移布置在开关杆上。因此，开关元件在开关杆上的布置与在轴承元件中的支承分开。由此可以自由地构造开关元件尤其是信号元件的运动。特别地，由于开关杆的杆长度不同，可以通过信号元件以放大的方式再现开关杆的偏转，以便提高开关的分辨率或能够精确地定义开关的响应。信号元件的运动尤其可以通过与实施为换向杆的开关元件的组合而自由地构造。
在本发明的一个有利配置中，开关元件实施和布置成使得第二杆臂基本上沿轴承元件的方向延伸并且在轴承元件和换向轴承之间联接至开关杆。结果，即使开关杆的很小的绝对运动也可以转换成信号元件的相应的大运动。开关杆可以实施为在纵向方向上具有很小的延伸，由此，开关总体上可以具有小的安装尺寸。在一个替代实施例中，开关元件可以实施和布置成使得第二杆臂基本上在远离轴承元件的方向上延伸。第二杆臂从开关杆的与轴承元件相反的一侧上的换向轴承出发相应地联接至开关杆。
在本发明的一个有利配置中，信号元件是磁信号元件，并且开关具有磁传感器，以便检测信号元件的运动。磁传感器根据信号元件的移动性来实施。磁传感器优选地安装在壳体上。
在本发明的一个有利配置中，磁传感器是3D磁传感器或磁传感器场。这是有利的，以便能够通过信号元件的相应运动来可靠地检测开关杆围绕一个以上轴线的运动。
下面参照使用优选示例性实施例的附图通过示例来解释本发明，其中下面示出的特征在每种情况下都可以单独地或组合地表示本发明的一个方面。
附图说明
在图中：
图1示出了根据第一优选实施例的实施为转向柱开关的侧视图，该开关具有开关杆、壳体、具有免接触信号元件的开关元件以及布置在电路板上的磁传感器，
图2以部分透明的方式示出了图1的开关的俯视图，
图3以部分透明的方式示出了图1的侧视图，其具有完全可见的开关元件及其与开关杆的联接，以及
图4以部分透明的方式示出了根据第二实施例的开关的侧视图，其具有完全可见的开关元件及其与开关杆的联接，其中开关元件布置为沿开关杆的轴向方向旋转。
具体实施方式
图1至3示出了根据本发明的第一优选实施例的实施为转向柱开关的开关10。开关10相应地实施为用于布置在车辆(未示出)的转向柱(也未示出)上。
开关10包括可致动的开关杆12，该开关杆沿其纵向轴线14具有轴承元件16，开关杆12通过该轴承元件可移动地安装在基座壳体18的轴承中。轴承元件16保持在基座壳体18中。
开关杆12实施为在其第一侧34和第二侧36上具有角度偏移。从轴承元件16看，第一侧34涉及开关杆12的可在其上触发开关杆12的那一侧。第二侧36涉及开关杆12的相应的另一侧。开关杆12可绕彼此横向布置的两个轴线50、52枢转。轴承元件16根据开关杆12的运动自由度相应地实施为用于围绕两个轴线50、52可移动地支承开关杆12。
开关10还包括开关元件30，其实施为具有第一杆臂40和第二杆臂42的换向杆。开关元件30布置在开关杆12的第二侧36。开关元件30在开关杆12的纵向轴线14的方向上相对于轴承元件16轴向地偏移布置在开关杆12上，由此，开关元件30在开关杆12上的布置与轴承元件16中的支承分开。在一个特别优选的示例性实施例中，开关元件(30)的换向轴承(46)和轴承元件(16)的轴承(20)在开关杆(12)的纵向轴线(14)的方向上相对于彼此轴向地偏移布置在开关杆(12)上。
开关元件30实施成使得第一杆臂40和第二42在它们之间围成约90°的角度。免接触的信号元件32布置在第一杆臂40的末端处，且第二杆臂42运动联接至开关杆12。开关元件30至开关杆12的联接实施成使得开关杆12在其第二侧36上的运动引起开关元件30的运动，以及信号元件32的最终运动。
开关元件30保持在可旋转地在基座壳体18上的换向轴承46中的第一和第二杆臂40、42的连接区域44中。开关元件30将开关杆12在两个轴线50、52上的运动转换成信号元件32在两个轴线50、52上的运动。
信号元件32是磁信号元件。开关10相应地包括磁传感器60，以便检测信号元件32的运动。磁传感器60实施为3D磁传感器或磁传感器场并且安装在基座壳体18上。
从图3中可以明显看出，第二杆臂42具有纵向导向部48，第二杆臂42通过该纵向导向部48沿开关杆12的纵向轴线14的方向可移位地联接至开关杆12。联接元件39形成在开关杆12的第二侧36，联接元件39在纵向导向部48中被引导，以便经由纵向导向部48和联接元件39将第二杆臂42联接至开关杆12的第二侧36。
开关元件30实施和布置成使得其第二杆臂42基本沿轴承元件16的方向延伸。开关元件30在轴承元件16与换向轴承46之间相应地联接至第二杆臂42上的开关杆12。
图4示出了根据本发明第二实施例的开关10。第二实施例的开关10与第一实施例的开关10基本相同。仅相应地详细描述第二实施例的开关10与第一实施例的开关10的区别。可以如参考第一实施例所描述的那样实施未描述的细节。
根据第二实施例，开关元件30实施和布置成使得其第二杆臂42基本在远离轴承元件16的方向上延伸。开关元件30在开关杆12的与轴承元件16相对的那一侧相应地在第二杆臂42上联接至开关杆12，如从换向轴承46看到的那样。
附图标记列表
开关 10
开关杆 12
纵向轴线 14
轴承元件 16
基座壳体 18
轴承 20
开关元件、换向杆 30
信号元件 32
第一侧 34
第二侧 36
联接元件 39
第一杆臂 40
第二杆臂 42
连接区域 44
换向轴承 46
纵向导向部 48
第一轴线 50
第二轴线 52
磁传感器 60
电路板 62

Claims (11)

1.一种开关(10)，特别是作为用于布置在车辆转向柱上的转向柱开关，具有：
可致动的开关杆(12)，该开关杆沿其纵向轴线(14)具有轴承元件(16)，开关杆(12)通过该轴承元件可移动地安装在基座壳体(18)的轴承(20)中，
开关元件(30)，该开关元件运动联接至所述开关杆(12)并且实施有免接触的信号元件(32)，其中所述开关杆(12)能够在所述轴承元件(16)的第一侧(34)被触发，且所述开关元件(30)布置在所述轴承元件(16)的第二侧(36)，
其特征在于，
所述开关元件(30)实施为具有第一和第二杆臂(40、42)的换向杆，该换向杆(30)保持在可旋转地在所述基座壳体(18)上的换向轴承(46)中的第一和第二杆臂(40、42)的连接区域(44)中，所述信号元件(32)布置在所述第一杆臂(40)上，且所述第二杆臂(42)联接至所述开关杆(12)。
2.根据权利要求1所述的开关(10)，其特征在于，
所述开关杆(12)围绕轴线(50、52)可枢转，并且所述换向杆(30)将所述开关杆(12)在一个轴线(50、52)上的运动转换成所述开关元件(32)在轴线(50、52)上的相应运动。
3.根据权利要求1所述的开关(10)，其特征在于，
所述开关杆(12)围绕彼此横向布置的两个轴线(50、52)可枢转，并且
所述换向杆(30)将所述开关杆(12)在所述两个轴线(50、52)上的运动转换成所述开关元件(32)在两个轴线(50、52)上的相应运动。
4.根据前述权利要求中任一项所述的开关(10)，其特征在于，
所述第二杆臂(42)的长度小于所述第一杆臂(40)的长度。
5.根据前述权利要求中任一项所述的开关(10)，其特征在于，
所述第二杆臂(42)具有纵向导向部(48)，所述第二杆臂(42)通过该纵向导向部沿所述开关杆(12)的所述纵向轴线(14)的方向可移位地联接至所述开关杆(12)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的开关(10)，其特征在于，
所述开关元件(30)和所述轴承元件(16)在所述开关杆(12)的所述纵向轴线(14)的方向上轴向地偏移布置在所述开关杆(12)上。
7.根据权利要求6所述的开关(10)，其特征在于，
所述开关元件(30)的所述换向轴承(46)和所述轴承元件(16)的所述轴承(20)在所述开关杆(12)的所述纵向轴线(14)的方向上相对于彼此轴向地偏移布置在所述开关杆(12)上。
8.根据前述权利要求中任一项所述的开关(10)，其特征在于，
所述开关元件(30)实施和布置成使得所述第二杆臂(42)基本上沿所述轴承元件(16)的方向延伸并且在所述轴承元件(16)和所述换向轴承(46)之间联接至所述开关杆(12)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的开关(10)，其特征在于，
所述信号元件(32)是磁信号元件(32)，并且
所述开关(10)具有磁传感器(60)，以便检测所述信号元件(32)的运动。
10.根据前述权利要求中任一项所述的开关(10)，其特征在于，
所述磁传感器(60)是3D磁传感器或磁传感器场。
11.一种具有根据前述权利要求中任一项所述的开关(10)的车辆。
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