CN111132874B - 车辆喇叭控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种安装在车辆的方向盘上的车辆喇叭控制系统，该系统包括：‑基座部件(10)，‑控制设备(52)，该控制设备可相对于基座部件在静止位置和压下位置之间移动，‑减震装置，该减震装置包括由弹性体材料制成的可变形部件(31)，所述装置被布置在基座部件和控制设备之间以便吸收振动；和‑电路，该电路在控制设备处于静止位置时具有至少一个闭合开关。

Description

车辆喇叭控制系统

技术领域

本发明整体涉及机动车辆喇叭控制系统。

背景技术

在现有技术中讨论了喇叭控制设备(也称为喇叭)。例如，文档US6119545描述了集成到方向盘安全模块中的控制系统，当用户按压控制设备时该控制系统用开关来改变状态，该控制设备因此是可移动的。然而，该系统显著地具有需要长控制行程以及用于引导，停止，即定位控制系统的可移动部件的许多部件的缺点。还需要弹性返回装置，以将可移动部件返回到静止位置，并且由于长行程和振动，难以在获得平滑控制的同时适应足够的坚固性来限制振动。最后，基于期望的完成水平，可能需要使用控制设备的内置部件的可移动块来提供方向盘框架的减震功能。

文档JP2008146980A公开了具有触摸功能的开关设备。文档DE102006016160A1公开了具有开关的方向盘。文档US20060197323A1公开了用以限制安全模块相对于方向盘的移动的设备。文档US2454242A公开了喇叭按钮构造。文档GB2325900A8公开了具有轴向和横向弹性运动的安全模块组件。文档EP572125A1公开了安全模块的中心喇叭开关。文档FR1036725A公开了按钮电路开关。

发明内容

本发明的一个目的是解决上文提及的现有技术的缺点，并且具体地讲，首先提出喇叭控制系统，该喇叭控制系统具有简单的架构，同时具有快速控制检测和减震功能。

为此，本发明的第一方面涉及安装在车辆的方向盘上的车辆喇叭控制系统，该系统包括：

-基座部件，

-控制设备，该控制设备可相对于基座部件在静止位置和压下位置之间移动，

-减震装置，该减震装置包括由弹性体材料制成的可变形部件，并且被布置在基座部件和控制设备之间以便吸收振动，

-电路，该电路包括被布置成检测控制设备上的手动压力的压力检测装置，其特征在于减震装置被布置成形成弹性返回装置，以便在控制设备上自动施加回弹力以使其从压下位置返回到静止位置，并且回弹力仅由可变形部件产生。

压力检测装置有助于检测用户的手动压力，这在控制部件开始移动时立即发生，从而实现快速控制检测。这也有助于限制命令行程以及固定部件和可移动部件之间可见的间隙。因此，根据本发明的控制系统包括显著地具有可变形部件的减震装置，并且建议利用由压力检测装置立即检测喇叭控制，以便使用可变形部件也产生回弹力。换句话讲，可变形部件构成减震装置和弹性返回装置，因为控制行程很小，或者甚至非常小(这使得有可能保证回弹力的小变化)。当然，在没有对控制设备施加任何压力(因此处于静止位置)的情况下，喇叭未被启动。

例如，可以预期，减震装置被压缩或预压缩以产生用于维持和/或返回到静止位置的力并且保证在静止位置中将不会检测到压力。可以预期，减震装置被布置成使得可变形部件的压缩产生回弹力。

有利的是，压力检测装置包括至少一个开关，该开关包括内置在控制设备中的可移动接触端子和固定到基座部件的静态接触端子。有利的是，当控制设备处于静止位置时，开关闭合。当控制部件处于静止位置时，开关闭合，从而导致设备检测到开关的打开，这在控制部件开始移动时立即发生，从而实现快速控制检测。这也有助于限制命令行程以及固定部件和可移动部件之间可见的间隙。因此，根据本发明的控制系统包括显著地具有可变形部件的减震装置，并且建议利用通过打开开关来进行的立即喇叭控制检测，以便使用可变形部件也产生回弹力。换句话讲，由于通常闭合的开关，可变形部件构成减震装置和弹性返回装置，因为控制行程很小(这使得有可能保证回弹力的小变化)。

换句话讲，本发明涉及安装在车辆的方向盘上的车辆喇叭控制系统，该系统包括：

-基座部件，

-控制设备，该控制设备可相对于基座部件在静止位置和压下位置之间移动，

-减震装置，该减震装置包括由弹性体材料制成的可变形部件，并且被布置在基座部件和控制设备之间以便吸收振动，

-电路，该电路具有至少一个开关，该开关包括内置在控制设备中的可移动接触端子和固定到基座部件的静态接触端子，当控制设备处于静止位置时，开关闭合，该电路的特征在于减震装置被布置成形成弹性返回装置，以便在控制设备上自动施加回弹力以使其从压下位置返回到静止位置，并且回弹力仅由可变形部件产生。

有利的是，可变形部件包覆模制在控制设备的一部分上。

有利的是，减震装置被布置成吸收频率在15Hz至35Hz的范围内，并且优先地在20Hz至25Hz的范围内的振动。

有利的是，控制设备包括控制部件。其通常可为板。

有利的是，控制部件是被布置成容纳安全模块的支撑部件。因此，定位元件还可有助于在安全模块释放期间保持该安全模块，这使得能够减少部件的数量并使设备更紧凑。

有利的是，控制部件是安全模块封盖或罩。

有利的是，可变形部件包覆模制在控制部件上。

有利的是，控制部件包括金属部件和包覆模制在金属部件上的塑料部件(例如，刚性塑料诸如聚酰胺)，并且可变形部件包覆模制在塑料部件上。这有助于确保以低成本进行准确和稳健的组装。实际上，当安全模块连接到控制部件时，安全模块和基座部件之间的部件必须承受在安全模块的部署期间产生的应力。

有利的是，控制系统包括被布置成将静止位置施加在控制设备上的定位装置，并且定位装置包括被布置成将控制设备定位在静止位置的静态接触端子，以便当控制设备处于静止位置时闭合开关，并且减震装置被布置在定位装置和基座部件或控制设备中的一者之间。这使得可以在开关部分地集成到定位装置中时提出具有有效减震的紧凑结构。在相同部件上的这种功能累积减少了所需部件的数量。

有利的是，定位装置是包括静态接触端子的止动装置，该静态接触端子被布置成当通过返回装置返回到静止位置时形成用于控制设备的机械止动件。这样的止动装置确保控制部件可重复定位在静止位置。

有利的是，止动装置包括控制部件的引导装置。

有利的是，当控制部件处于静止位置时，可移动接触端子与静态接触端子机械邻接。

有利的是，定位装置是引导装置，其中：

-静态接触端子或可移动接触端子中的一个形成滑杆的一部分或者是滑杆，并且

-静态接触端子或可移动接触端子中的另一个形成滑动件的一部分或者是滑动件，

以便引导控制设备通过返回装置返回到静止位置，

并且其中减震装置围绕滑动件布置。

一般来讲，引导减震装置在静止位置和压下位置之间平移。可装配滑杆(滑动件组件)，但也可提及导轨(例如，引导托架组件)。

此外，减震装置被布置成沿着启动方向(例如，上述平移方向)并且还沿着垂直于该启动方向的方向经由控制设备来阻尼方向盘。事实上，控制设备和减震装置形成连接到方向盘的振荡质量弹簧系统。

有利的是：

-滑杆包括导电的端子部分和电绝缘部分，

-滑动件由至少部分地布置在滑杆周围的母部件形成。

有利的是，定位装置包括形成静态接触端子的杆，该杆导电并且是电路的一部分。杆本身是电路的一部分，以及静态接触端子的接触表面。

有利的是，杆具有肩部。

有利的是，基座部件在导电的材料中并且是电路的一部分。将基座部件集成到电路中有助于简化布线。

有利的是，基座部件与车辆的质量电绝缘。

有利的是，止动装置包括导电的肩部杆，其中静态接触端子附接到肩部杆，该设备包括布置在杆和静态接触端子之间的电绝缘装置。

有利的是，绝缘装置是绝缘垫圈，并且其中静态接触端子是附接到绝缘垫圈的金属垫圈。

有利的是，绝缘装置是绝缘垫圈，其中静态接触端子或可移动接触端子中的一个包括形成在绝缘垫圈上的两个电轨道，并且其中静态接触端子或可移动接触端子中的另一个是控制部件的导电部件，当控制部件处于静止位置时，该导电部件被布置成与两个电轨道接触。

有利的是，电绝缘装置定位在减震装置和定位装置之间。

有利的是，定位装置包括电绝缘的绝缘部件，静态接触端子或可移动接触端子中的一个是形成在绝缘部件上的金属部分，并且其中静态接触端子或可移动接触端子中的另一个是导电部件，当控制设备处于静止位置时，该导电部件被布置成与金属部分接触。

有利的是，定位装置包括电绝缘的绝缘部件，其中静态接触端子或可移动接触端子中的一个包括形成在绝缘部件上的两个电轨道，并且其中静态接触端子或可移动接触端子中的另一个为导电部件，当控制设备处于静止位置时，该导电部件被布置成与两个电轨道接触。

有利的是，可变形部件被定位装置直接引导(接触)。实际上，小于1mm或甚至小于0.5mm的小行程使得可以通过可变形部件提供直接引导。

有利的是，绝缘部件嵌套在可变形部件上。

有利的是，压力检测装置包括至少一个力传感器，诸如应变仪，并且当控制设备处于静止位置时，力传感器被预加应力。对控制设备的需求经由通常用于电子秤中的应变仪型单元来测量。“开关”的作用通过处理来自力传感器的信号的计算机来起作用。通常，当控制设备处于静止位置时，力传感器被预加载或在应力之下，并且计算机检测负载是否小于用于引起喇叭启动的阈值(用户的手动压力降低施加到力传感器的负载)。

就呈应变仪形式的力传感器而言，显著改变施加到力传感器的负载所需的控制设备的位移非常小，小于0.1mm。通过这样的小行程，可变形部件可有利地形成弹性返回装置。

有利的是，可变形部件包括可变形部分，该可变形部分的一个区段横向于控制设备的位移方向相对于可变形部件的基座部分的区段减小。该实施方式有助于定位变形和/或保证适度的控制力。

有利的是，可变形部件的可变形部分包括材料凹槽。

有利的是，可变形部件包括多个狭槽。

有利的是，可变形部件具有20至50肖氏硬度A的硬度。

有利的是，可变形部件由EPDM制成，或者由(天然或合成的)橡胶制成。

有利的是，减震装置沿着启动方向与基座部件的固定特征直接接触，从而使得能够从静止位置转变到压下位置。

有利的是，可移动接触端子连接到基座部件(或定位装置)上的控制设备引导特征，以便减小尺寸链。

有利的是，控制系统包括多个开关，每个开关具有静态接触端子和可移动接触端子，其中定位装置包括多个定位单元，其中每个定位单元包括静态接触端子和可变形部件中的一者。

有利的是，控制设备在静止位置和压下位置之间的行程小于1mm。

有利的是，减震装置被布置成施加大于20N的回弹力。

本发明的第二方面涉及车辆方向盘，该车辆方向盘包括根据本发明的第一方面的控制系统。

本发明的第三方面涉及机动车辆，该机动车辆包括根据本发明的第二方面的车辆方向盘。

附图说明

通过阅读以下通过非限制性示例提供并通过附图示出的本发明的若干实施方案的具体实施方式，将更清楚地看到本发明的其他特征和益处，在附图中：

-图1描绘了处于静止位置的喇叭控制系统的第一实施方案；

-图2描绘了处于压下位置的图1的控制系统；

-图3描绘了处于静止位置的喇叭控制系统的第二实施方案；

-图4描绘了处于压下位置的图3的控制系统；

-图5描绘了处于静止位置的喇叭控制系统的第三实施方案；

-图6描绘了图5的控制系统的细节；

-图7描绘了图1的控制设备的一部分。

具体实施方式

图1描绘了根据本发明的第一实施方案的安装在方向盘上的喇叭控制系统，该喇叭控制系统包括：

-方向盘的框架10，该框架形成基座部件，

-肩部螺钉41，该肩部螺钉附接到框架10，

-面板20，该面板包括具有刚性塑料包覆模制件22(例如，聚酰胺)的板21，由肩部螺钉41的圆柱形部件引导，

-可变形部件31，该可变形部件包覆模制在刚性塑料包覆模制件22上，

-绝缘部件61，该绝缘部件插入可变形部件31中并且充当围绕肩部螺钉41的圆柱形部分的引导环，

-垫圈51，该垫圈在其被锚固到绝缘部件61中的钩状物保持时内置到面板20中，

-任选地，支撑部件12，该支撑部件可例如为电子器件单元。

面板20在图1中被可变形部件31向上推动，因此其处于静止位置，并且面板20可沿着肩部螺钉41滑动以到达压下位置，如图2所示。因此，面板20形成控制设备，当用户想要使喇叭发出声音时，该控制设备可从图1中的静止位置推动到图2中的压下位置。

通常，面板20具有内置的安全模块(气囊)，并且用户按压后者(或其覆盖件)以启动喇叭。因此，安全模块被内置在面板20中并且可相对于方向盘的框架10移动。然而，在另一个实施方案中，控制设备可仅为安全模块的封盖或覆盖件。

为了限制方向盘的框架10和边缘(未示出)中的振动，可变形部件31(由橡胶制成或由弹性体诸如EPDM(乙烯丙烯二烯单体)制成)被插入框架10和形成控制设备的可移动部件(面板20及其内置部件)之间。在本发明的情况下，可变形部件31包覆模制在面板22的刚性塑料包覆模制件20上，可变形部件31的材料穿过设置在刚性塑料包覆模制件22中的孔。此外，可变形部件31包括凹槽，该凹槽接收绝缘部件61的肩部，这使得可以固定部件以实现肩部螺钉41上的滑动运动。

在图1的控制系统中，具有垫圈51的肩部螺钉41形成定位装置(并且具体地讲为止动装置)，以用于将面板20定位在静止位置，因为它被可变形部件31推回那里。

为了检测面板的移动，本发明提出用垫圈51形成电开关，该垫圈形成可移动接触端子以及肩部螺钉41的肩部的表面52，然后形成静态接触端子。

然后由以下各项形成电路：

-框架10，

-肩部螺钉41，

-静态接触端子(表面52)，

-移动接触端子(垫圈51)，

-电子器件单元53，其一方面联结到框架10，并且另一方面联结到垫圈51，并且被布置成检测电路的打开，即，当垫圈51不再与表面52物理接触和/或电接触时的时刻，如图2所示。

因此，控制检测在面板10移动的时刻进行，这导致非常快速的检测，并且这使得可以将面板的行程(由图2上的间隙“j”表示)限制在非常低的值，即小于1mm。因此，可以使用可变形部件31的刚度并且抵靠支撑部件12提供其以在面板20上施加回弹力，因为行程很小(因此，沿着该小行程，弹性力几乎没有增加)，并且甚至不需要在行程结束时到达止动件来触发喇叭。因此，仅可变形部件31在面板20上产生回弹力以将后者推回到静止位置，这提供了简单的结构。

为了限制变形和推力，可变形部件在其与支撑部件12接触的水平下在下部区段中包括狭槽31a。这使得可以限制推力的增加，并且在从图1中的静止位置转变到图2中的压下位置时为可变形部件留下使其自身变形的空间。

具体地讲，可以提供小于或等于1mm，并且优先地小于或等于0.5mm，或者甚至小于或等于0.3mm的行程。因此，在可移动装饰部件上，与现有技术中可见的那些相比，可以为方向盘的静态装饰部件提供较小的间隙。对于现有技术，间隙为约4mm，因此本发明允许将该间隙减小到低于2mm的值，这改善了客户所感知的质量。

在其中压力检测装置包括力传感器的可供选择的情况下，行程非常小(例如小于0.1mm)，使得装饰部件之间的间隙可进一步减小。

当然，可提供若干肩部螺钉41(通常为三个)以引导面板20，以便形成与图1和图2的结构相同的若干定位单元或若干止动单元，可选择在每个止动单元处形成开关。所有这些开关都可与具有单个电子器件单元53的相同电路串联或并联实现，或者每个端子单元的每个开关的电路可用电子器件单元53来实现以提供若干喇叭启动选项：只要至少一个开关接通，至少两个开关接通，或所有开关接通。

图3和图4描绘了本发明的第二实施方案。就可变形部件31’的组装而言，该第二实施方案仅与第一实施方案不同。将不再描述与第一实施方案共有且已经描述的特征。

在本发明的情况下，可变形部件31’围绕刚性塑料包覆模制件22’包覆模制，并且绝缘部件61’的高度大于可变形部件31’的高度，并且在每个端部处具有肩部，以确保沿着滑动方向的安全轴向连接。

图3描绘了处于静止位置的系统，并且图4描绘了处于压下位置的系统，其中电路打开。还应当指出狭槽31a’的存在，这使得可以限制由可变形部件31’产生的推力的变化，该可变形部件吸收振动并且产生施加到面板20的回弹力_。

图5和图6描绘了本发明的第三实施方案。就电路而言，该第三实施方案仅与第二实施方案不同。将不再描述已经描述的特征。

在本发明的情况下，电路由以下各项形成：

-两个电轨道52a和52b，这两个电轨道形成在绝缘垫圈42上，该绝缘垫圈固定到肩部螺钉41的头部，并且形成静态接触端子，

-垫圈51，该垫圈固定到绝缘部件61’，并且形成可移动接触端子，

-电子器件单元53’，其一方面联结到电轨道52a，并且另一方面联结到电轨道52b。

在本发明的情况下，呈绝缘垫圈42形式的绝缘装置被插入肩部螺钉41的头部与两个接触电轨道52a和52b之间。因此，电路既不包括肩部螺钉41，也不包括框架10。如在上述第一实施方案和第二实施方案中，静态接触端子和可移动接触端子形成止动装置并且在面板20返回到静止位置时立即机械邻接以闭合电路(图5)。一旦面板20移动到压下位置，就失去接触。具体地讲，垫圈51同时与电轨道52a和52b接触，以便将电流从彼此传导。该实施方式使得可以简化与电子器件单元的连接布线，因为布线仅由单个部件(肩部螺钉41)支撑。

通常，喇叭被供应强电流(大于4安培)，而控制系统的电路被供应弱电流(小于1安培)以限制静态接触端子和可移动接触端子之间的任何电弧风险。

图6描绘了绝缘垫圈42上方的视图，其中可被印刷的两个电轨道52a和52b被蚀刻或以粘合方式结合到绝缘垫圈42。

图7描绘了垫圈51的视图，该垫圈包括电连接接口和要附接到绝缘部件61的两个夹片51a。

应当理解，可以在不超出由所附权利要求书限定的本发明的范围的情况下，对本说明书中描述的本发明的不同实施方案进行对本领域技术人员显而易见的各种修改和/或改进。

具体地讲，可能旨在提出用于控制设备的行进止动件的机械端部以形成清晰的邻接部，但这并不是严格必要的，尤其是在可变形部件包括狭槽的情况下。实际上，一旦狭槽变形，任何附加压下将导致用户施加的压下力的显著增加，用户将感觉到与行进止动件的端部类似的效应。

还可以提供正常打开的开关以检测可移动部件的压下。

此外，需注意，所描述的所有实施方案可彼此组合，前提条件是它们是相容的。

Claims (16)

1.一种被布置成安装在车辆的方向盘上的车辆喇叭控制系统，包括：

-基座部件(10)，

-控制设备，所述控制设备能够相对于所述基座部件(10)在静止位置和压下位置之间移动，

-附接在所述基座部件(10)的止动装置，所述止动装置包括所述控制设备的引导装置；

-减震装置，所述减震装置包括由弹性体材料制成的可变形部件(31)，并且被布置在所述基座部件(10)和所述控制设备之间以便吸收振动，

-电路，所述电路包括被布置成检测所述控制设备上的手动压力的压力检测装置，其特征在于，所述压力检测装置包括至少一个开关，所述至少一个开关包括固定于所述止动装置的静态接触端子，和内置在所述控制设备并径向围绕所述止动装置的所述引导装置布置的可移动接触端子，

其中，所述减震装置被布置成形成弹性返回装置，以便在所述控制设备上自动施加回弹力以使其从所述压下位置返回到所述静止位置，并且所述回弹力仅由所述可变形部件(31)产生。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其中，当所述控制设备处于所述静止位置时，所述开关闭合。

3.根据权利要求1所述的控制系统，包括定位装置，所述定位装置被布置成将所述静止位置施加在所述控制设备上，其特征在于所述定位装置包括被布置成将所述控制设备定位在所述静止位置的所述静态接触端子，以便当所述控制设备处于所述静止位置时闭合所述开关，并且其中所述减震装置被布置在所述定位装置和所述基座部件(10)或所述控制设备中的一者之间。

4.根据权利要求3所述的控制系统，其中所述定位装置是包括所述静态接触端子的止动装置，所述静态接触端子被布置成当通过所述返回装置返回到所述静止位置时形成用于所述控制设备的机械止动件。

5.根据权利要求3或4所述的控制系统，其中所述定位装置是引导装置，其中：

-所述静态接触端子或所述可移动接触端子中的一个形成滑杆的一部分，并且

-所述静态接触端子或所述可移动接触端子中的另一个形成滑动件的一部分，

以便引导所述控制设备通过所述返回装置返回到所述静止位置，

并且其中所述减震装置围绕所述滑动件布置。

6.根据权利要求5所述的控制系统，其中所述定位装置包括电绝缘的绝缘部件(61;61')，其中所述静态接触端子或所述可移动接触端子中的一个是形成在所述绝缘部件(61;61')上的金属部分，并且其中所述静态接触端子或所述可移动接触端子中的另一个是导电部件，当所述控制设备处于所述静止位置时，所述导电部件被布置成与所述金属部分接触，并且其中所述绝缘部件(61; 61')嵌套在所述可变形部件(31)上。

7.根据权利要求5所述的控制系统，其中所述定位装置包括电绝缘的绝缘部件(61;61')，其中所述静态接触端子或所述可移动接触端子中的一个包括形成在所述绝缘部件(61; 61')上的两个电轨道(52a, 52b)，并且其中所述静态接触端子或所述可移动接触端子中的另一个是导电部件，当所述控制设备处于所述静止位置时，所述导电部件被布置成与所述两个电轨道(52a, 52b)接触，并且其中所述绝缘部件(61; 61')嵌套在所述可变形部件(31)上。

8.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述压力检测装置包括至少一个力传感器，并且其中当所述控制设备处于所述静止位置时，所述力传感器被预加应力。

9.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述压力检测装置包括至少一个应变仪，并且其中当所述控制设备处于所述静止位置时，所述应变仪被预加应力。

10.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述可变形部件(31)包括可变形部分，所述可变形部分的一个区段横向于所述控制设备的位移方向相对于所述可变形部件(31)的基座部分的区段减小。

11.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述可变形部件(31)的所述可变形部分包括材料凹槽。

12.根据权利要求10或11中的一项所述的控制系统，其中所述可变形部件(31)包括多个狭槽(31a)。

13.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述可变形部件(31)包覆模制在控制设备部件上。

14.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述控制设备在所述静止位置和所述压下位置之间的行程小于1mm。

15.一种车辆方向盘，包括根据前述权利要求中的一项所述的控制系统。

16.一种机动车辆，包括根据权利要求15所述的车辆方向盘。

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