CN114641404A - 具有用于调整机动车的运行参数的操作装置的转向柱模块以及具有这样的转向柱模块的机动车 - Google Patents

具有用于调整机动车的运行参数的操作装置的转向柱模块以及具有这样的转向柱模块的机动车 Download PDF

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Abstract

一种具有用于调整机动车的运行参数的操作装置的转向柱模块(1)包括：静态中央元件(2)，该中央元件环形地包围转向轴线(4)并具有凹部；和转动元件(3)，该转动元件细长地构造有纵向轴线(L)并具有抓握区段(5)和与抓握区段(5)固定地连接的支承区段(6)。在此，转动元件(3)的支承区段(6)至少部分地布置在中央元件(2)的凹部中，并且围绕纵向轴线(L)可旋转地支承在中央元件(2)中，其中，旋转传感器(8)设立成检测转动元件(3)的旋转位置，并且根据检测到的旋转位置产生控制信号用于调整运行参数。该车辆包括根据本发明的转向柱模块(1)。

Description

具有用于调整机动车的运行参数的操作装置的转向柱模块以 及具有这样的转向柱模块的机动车
技术领域
本发明涉及一种具有用于调整机动车的运行参数的操作装置的转向柱模块。该转向柱模块包括：静态中央元件，该中央元件环形地包围转向轴线并具有凹部；以及转动元件，该转动元件细长地构造有纵向轴线并具有抓握区段和与抓握区段固定地连接的支承区段。本发明还涉及一种具有这样的转向柱模块的机动车。
背景技术
在现代机动车的制造中通常设置成，在仪表板和方向盘之间布置有固定的部分，在该部分中例如布置有转向柱开关、点火锁和必要时电子控制器。这些通常作为转向柱模块被组装成集成组件。在已知的转向柱开关中，例如使用如下杆，该杆可枢转地支承，并且通过操纵其来控制机动车的某些功能，例如转向灯、玻璃刮水器或自动的速度调节装置。此外，布置在杆上的开关和调节器可以用于调整参数。
在此，需要以较小的间隙尺寸进行非常精确的制造，以便确保无问题的功能方式。此外，在单个杆处的过多操作可能性可导致各个操作元件较小，且对于用户来说难以触及，或不清楚地布置。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种开头所述类型的转向柱模块和机动车，它们可以特别可靠地操作并且可以特别简单地制造。
根据本发明，该目的通过一种具有权利要求1的特征的转向柱模块和一种具有权利要求15的特征的机动车来实现。有利的设计方案和改进方案由从属权利要求得到。
A1
根据本发明的具有用于调整机动车的运行参数的操作装置的转向柱模块包括静态中央元件，该静态中央元件环形地包围转向轴线并且具有凹部。该转向柱模块还包括转动元件，该转动元件细长地构造有纵向轴线并且具有抓握区段和与抓握区段固定地连接的支承区段。其特征在于，转动元件的支承区段至少部分地布置在中央元件的凹部中，并且围绕纵向轴线可旋转地支承在中央元件中。在此，旋转传感器设立成检测转动元件的旋转位置，并且根据检测到的旋转位置产生控制信号用于调整运行参数。
操作由此有利地特别容易，因为抓握面对于用户来说能够容易抓握。因此在操作时，对于用户来说可获取明显的触觉反馈。此外，在该转向柱模块的制造中，制造公差可以设计得相对宽松，因为支承区段支承在中央元件内，而在外部的支承(例如在已知的转向柱开关中)需要可见的连接部位和支承部位以及非常小的公差。
在本发明中，尤其整个转向柱开关或布置在中央元件处的整个转动元件可以旋转，而不仅仅是其中的一部分。因此，操作元件可以设计成可特别容易地抓住和可操作，因为用户不必有针对性地抓握更小的可旋转的区段，而是仅需要在任意部位处抓握。
在本发明的意义中，“转向柱”尤其指在仪表板和方向盘之间的机械转向装置的固定的部分。在该部分处例如可以布置有转向柱开关。在本发明中，限定了“中央区域”，该中央区域包围尤其限定为车辆转向支柱的纵向轴线的转向轴线。也就是说，转向支柱伸延通过环形构造的中央区域。“环形”在此不限于圆形伸延，而是中央区域基本上如此构造，使得其外边界沿基本上圆形或椭圆形的伸延形成。在该意义中，附件(如转向柱开关或其他突出元件)不属于中央区域，而是转向柱的一件式地或多件式地联接在其处的附加元件。
本发明意义中的“转向柱模块”是包括转向柱的主要部分、即至少中央元件的组件或其他单元。它还可以包括附件，例如转向柱开关或转向柱杆。另外的元件可以与中央区域一件式地构造，或者其在转向柱模块的多件式结构的情况下可以持久地或可松开地与中央区域连接。
在本发明中，转动元件细长地构造，并且围绕其纵向轴线可旋转地支承。纵向轴线在此是沿着转动元件的纵向延伸的轴线，其中，该纵向延伸尤其为垂直于其的另一个方向上的延伸的至少两倍。抓握区段和支承区段尤其两者都沿纵向轴线布置和取向，并且可以过渡到彼此中或直接相互邻接。
在本发明中，转动元件的抓握区段如此构造，使得用户可以用一只手触及并操纵其。该抓握区段尤其适合于被用户抓握并且如此成形，使得用户可以施加力，用于使转动元件围绕纵向轴线旋转。例如，抓握区段具有扁平区域。
转动元件的支承区段如此构造，使得它可支承在中央元件中，尤其支承在以本身已知的方式构造的相对于中央元件固定的转动轴承处。
A2
在根据本发明的转向柱模块的一种构造方案中，转动元件的抓握区段基本上包括转动元件的对于用户来说可见的并且必要时可以用一只手抓握的整个部分。由此，可有利地操作转动元件的对于用户来说可见的且可触及的整个部分。
用户还可以在可见部分的位置识别出转动元件当前位于哪个旋转位置。尤其地，支承在中央元件中的支承区段对于用户来说隐藏地构造，使得用户在按规定操作时无法看到或触及该区段。
中央元件的凹部可以以不同的方式构造。该凹部例如可以包括如下开口，支承区段延伸通过该开口。该凹部还可以构造成盲孔或凹槽的类型，其中，在这种情况下，在中央元件的背离转向轴线的侧面上也设置有开口。转动元件的支承区段至少部分地布置在凹部中，尤其通过使该支承区段延伸穿过开口。
A3
在另一种构造方案中，在转动元件旋转时，支承区段相对于凹部的内表面移动。转动元件因此有利地如此支承，使得它在通过旋转操纵时相对于中央元件移动。转动元件的旋转在此被传递到中央元件的内部区域中，在那里尤其布置有支承，并进行通过旋转传感器的检测。
A4
在一种改进方案中，旋转传感器布置在中央元件中。由此，有利地存在比较多的结构空间供传感器使用，而例如当传感器安置在杆内时，仅实现受限的结构空间。
旋转传感器以本身已知的方式构造。旋转传感器适合于检测转动元件或其中的元件(例如支承区段)的旋转位置。旋转传感器例如可以包括霍尔传感器，通过该霍尔传感器检测转动元件处的磁性元件的位置。旋转传感器在此可以布置在转动元件处，并且可以包括在转动元件旋转时相对于中央元件旋转的元件。相反地，旋转传感器可以相对于中央元件固定地布置，并且设立成检测转动元件的元件的位置的旋转变化。
A5
在一种构造方案中，凹部构造在中央元件的挡衬中，其中，挡衬具有另外的凹部，转动元件至少部分地布置在该另外的凹部中。由此，可以有利地隐藏转动元件的布置在中央元件的凹部中的区段，从而可以更简单地进行安装，并且例如可以设置比在从外部可见的布置中更宽松的间隙尺寸。
A6
在另一种构造方案中，转动元件的抓握区段与凹部相邻地具有到支承区段的过渡区域，其中，在过渡区域中构造有棱边。棱边例如可以具有直角伸延。这有利地允许在可转动移动的抓握件和静态中央元件之间限定旋转平面。此外，中央元件的凹部的边缘可以被棱边覆盖，这又允许更宽松的制造公差。
A7
在一种改进方案中，转动元件如此支承在中央元件中，使得转动元件通过复位力保持在中立位置。由此，可以有利地在中立位置的附近临时调整转动元件的位置，其中，转动元件在操作之后返回到已知的且清晰可见的位置。
例如，中立位置由0°的旋转角限定。转动元件于是尤其通过加载以力从中立位置偏转另外的旋转角，并且该旋转角或其变化通过旋转传感器检测。
A8
在一种构造方案中，转动元件如此支承在中央元件中，使得在转动元件旋转时还出现四个压力点；其中，在第一旋转方向和与第一旋转方向相反的第二旋转方向上分别构造有两个压力点。由此，操作可以有利地特别简单地进行，并且可以通过触觉反馈可容易获取地进行。
压力点尤其通过一定的旋转角度来限定。需要一定的力，以便将转动元件带到压力点的旋转角度中，仅在施加更大的力时才可以超过压力点。尤其地，待施加的力关于旋转角的函数在压力点处具有局部最大值。此外，压力点可以是转动元件的旋转可移动性的终点或止动点，使得转动元件在按规定使用时不会旋转超过压力点。
尤其地，这些压力点关于中立位置对称地布置，也就是说，转动元件可以从中立位置出发沿相反方向旋转，其中，在每个方向上都通过相同数量的压力点。例如，可以对于运行参数调整三个级别，并且如果在达到每个压力点或止动点时进行到另一个级别的切换，则可以通过将转动元件从中立位置偏转离开来直接达到三个级别中的每一个。
在本发明的另外的构造方案中，可以设置有不同数量的压力点。例如，除了中立位置之外，还可以设置有两到六个压力点。此外，可以设置有压力点围绕中立位置的不对称布置。
A9
在另一种构造方案中，转动元件的抓握区段具有用于输出当前调整的运行参数的输出区域。由此，用户可以有利地直接获取哪个调整当前是激活的，并且新参数的调整可以容易地进行。输出区域可以以不同的方式形成。
A10
在一种改进方案中，输出区域包括至少一个可照明的输出元件，其说明当前所调整的运行参数。这有利地实现了特别简单且快速的检测。
可照明的输出元件例如可以是背光的，其中，光可透过的面例如以图形表示的形式被布置在其后面的光源照明。在此，可照明的输出元件可以如此构造，使得光源在激活状态下对于用户来说不是直接可见的，而是仅可通过被照明的表面间接可见。尤其地，光可透过的面在此可以如此形成，即其在切断状态下对于观察者来说是不可见的(暗板效应)。此外，可照明的输出元件可以借助于光源矩阵构造，例如构造为显示面，或者该光源可以是直接可见的，例如构造为发光点，以便照明沿着刻度的位置。
A11
在一种构造方案中，在输出区域中布置有至少一个静态输出元件，其涉及可调整的运行参数。由此，用户可以有利地获取哪些运行参数是可调整的，即使它们当前未被调整。
静态输出元件可以如此构造，使得其是持久可见的。为此，其可以在没有主动照明的情况下可见地构造，例如构造为在转动元件的输出区域中的面，或者其可以被持久地照明。例如，静态输出元件可以在其代表当前未激活的运行参数时利用第一颜色和/或强度的光来照明，并且在其代表当前激活的运行参数时利用第二颜色和/或第二强度的光来照明。
在一种构造方案中，在输出区域中，对于每个可调整的运行参数或对于运行参数的每个可调整值，分别布置有静态输出元件。在这种情况下，用户有利地可以持久地获取可调整的参数和值。此外，输出区域可以包括显示当前所调整的运行参数的动态显示元件；该动态显示元件可以代替静态显示元件用于可调整的运行参数，例如通过输出动态的而非静态的显示元件来输出，或者其可以附加于静态显示元件来输出。
A12
在另一种构造方案中，运行参数是车辆的行驶档位(Fahrstufe)。由此，可以有利地以简单的方式调整特别重要的运行参数。
尤其地，其是机动车的自动传动机构的行驶档位。可调整的行驶档位例如可以是倒车档、前进档和中立位置或空转。尤其地，对于每个可调整的行驶档位都设置有静态输出元件。
输出区域尤其如此布置，使得其对于在机动车的驾驶员座椅上的用户来说是可见的。尤其地，该布置如此形成，使得输出区域通过在中立位置的方向盘的开口是可见的。
A13
在一种改进方案中，在转动元件的背离中央元件的端部处布置有按键开关。由此，用户可以有利地特别容易地触及开关。
按键开关例如可以构造为用于激活驻车状态的P按键。尤其地，可以通过操纵按键开关来触发机动车的紧急制动。在此，可造成机动车的显著减速，从而使转动元件受到强大的力。
A14
在一种构造方案中，转动元件如此构造和支承在中央元件中，使得转动元件具有至少500N、优选地至少800N的断裂强度。由此，可以有利地避免转动元件在剧烈减速的情况下不断开。
如果通过操纵转动元件处的开关来触发紧急制动，则转动元件的断开和必要时电路的中断将导致再度触发制动。这可以通过构造具有高断裂强度的转动元件来避免。在此，断裂强度的值尤其是指施加到转动元件的背离中央元件的端部处的力的值。也就是说，在超过尤其至少500N、优选地至少800N的某个阈值时才发生断裂。
在另一种构造方案中，转向柱模块还具有至少一个围绕转向轴线可旋转地支承的杆。此外，可以设置有至少一个转向柱开关。借助于杆或其它开关例如可以操作行驶方向指示器、玻璃刮水器或驾驶员辅助系统。
A15
根据本发明的车辆具有根据上面描述的转向柱模块。因此，其具有与根据本发明的转向柱模块相同的优点。
转向柱模块尤其布置在车辆的转向柱处，尤其在车辆的方向盘后面。
附图说明
现在依据实施例参照附图来阐述本发明。
图1示出了根据本发明的转向柱模块的第一实施例；以及
图2示出了根据本发明的转向柱模块的第二实施例。
具体实施方式
参照图1阐述根据本发明的转向柱模块的第一实施例。
转向柱模块1在车辆(未示出)中布置在仪表板和方向盘之间。其包括中央元件2以及转动元件3，该中央元件环形地包围旋转轴线4。转动元件包括抓握区段5和支承区段6。此外，该转动元件细长地构造有纵向轴线L，该纵向轴线基本上径向于转向轴线4或平行于相应的径向方向布置。抓握区段因此从中央元件2向外突出，并且布置成对于用户来说可见且对于其手来说可触及。中央元件2具有凹部。支承区段6至少部分地布置在中央元件2的凹部中。该支承区段围绕其纵向轴线L可旋转地支承在中央元件2中。在转动元件3旋转时，支承区段6因此相对于凹部的内表面移动。转动元件3的纵向轴线L基本上径向于转向轴线4或平行于径向轴线延伸。
在该实施例中，中央元件2的凹部包括中央元件2的开口，支承区段6延伸通过该开口。在其它实施例中，凹部构造为在中央元件2中的凹槽，该凹槽具有指向外部的开口和封闭面，其中，用于支承支承区段6的支承元件尤其布置在该封闭面处。
在转动元件3的表面上并且面向用户布置有静态输出元件9。在该实施例中，静态输出元件是印在表面上的图形符号，其与车辆的自动传动机构的不同行驶档位相关联。此外，静态输出元件9可单个背光地构造，也就是说，布置在抓握区段5的内部中的光源可以分别照明静态输出元件9中的单个。在该实施例中，使与当前激活的行驶档位相关联的静态输出元件9相应背光。
在支承区段6的伸入中央元件2中的端部处布置有磁性元件7，并且抗旋转地与支承区段连接。在磁性元件7的附近，还布置有与中央元件2固定地连接的旋转传感器8，在该实施例中具有霍尔传感器，其检测磁性元件7的位置，并且尤其探测磁性元件7的位置变化和由此产生的磁场变化。根据探测到的位置或位置变化，由控制单元(未示出)产生控制信号用于调整自动变速器的行驶档位。
在该实施例中，转动元件3的支承区段如此支承，使得在某一旋转角度时限定转动元件3的中立位置。也就是说，当转动元件3未被加载以外力时，那么其通过复位力返回到中立位置。此外，通过支承，在某些旋转角度时限定压力点。也就是说，如果转动元件3被如此加载以力，使得其通过旋转从中立位置中偏转，那么必须在压力点的附近中分别施加比在附近之外更大的用于旋转的力。此外，在进一步的旋转角度时限定止动点，超过该止动点不再可以进行转动元件3的进一步旋转。
在该实施例中，支承如此进行，使得转动元件3在从中立位置中沿第一方向偏转时首先到达第一压力点，并且然后到达第一止动点。同样，当沿相反的第二方向偏转时，首先到达第二压力点，并且然后到达第二止动点。当达到压力点和止动点时，可分别产生控制信号用于改变所选择的行驶档位。因此，从中立位置出发，可以相继地进行行驶档位的两次改变，其中，行驶档位以由静态输出元件9说明的顺序来切换。切换的顺序根据转动元件3的偏转的方向来形成。用户因此可以从三个行驶档位“D/B”、“N”和“R”中的每一个出发以该顺序或相反顺序分别到达另一行驶档位。
此外在该实施例中，转动元件3如此构造和支承，使得其具有至少500N的断裂强度，也就是说，从中央元件2突出的端部必须被加载以至少500N，以便使该端部从该中央元件断开。在另一个实施例中，实现了至少800N的断裂强度。
参照图2阐述根据本发明的转向柱模块的第二实施例。在此，在结构上和/或在功能上与第一实施例的相似元件对应的元件设有相同的附图标记，并且不重新详细描述。
在第二实施例中，转向柱模块1也包括中央元件2以及转动元件3，该转动元件具有抓握区段5和支承区段6。支承区段6伸延通过中央元件的凹部，并且可旋转地支承。在抓握区段5和中央元件2之间构造有转动面12。转动面12在此由在中央元件2和棱边之间的间隙限定，该棱边在抓握区段5到支承区段6的过渡处成直角构造。
在转动元件3的背离中央元件2的端部处布置有按键开关11。该按键开关用于在车辆行驶期间操作驻车制动器以及触发紧急制动。在抓握区段5的表面上，除了用于行驶档位显示的静态输出元件9之外，还布置有用于驻车显示的静态输出元件10。其设有印刷的图形元素，使得其持久可见，并且在驻车制动器激活时使其背光。在该实施例中，这种背光以不同于用于行驶档位显示的输出元件9的背光的颜色、尤其红色进行。
此外，根据第二实施例的转向柱模块1具有两个转向柱开关13,14，所述转向柱开关以本身已知的方式相对于中央元件2可枢转地支承，并且用于控制行驶方向指示器和玻璃刮水设备。
在另一实施例中，还设置有挡衬元件，该挡衬元件围绕中央元件2布置。在这种情况下，挡衬元件同样具有凹部，转动元件3延伸通过该凹部并伸入中央元件2中。在该实施例中，转动面12如此布置，使得其位于中央元件2和挡衬元件之间。在其它实施例中，转动面12可以位于挡衬元件之外。然而设置成，在转动元件3的区域中从中央元件2突出的整个细长的结构基本上被转动元件3包围。也就是说，转动元件3基本上直接联接到中央元件2处，并且没有布置在从中央元件2突出的静态元件处。转动元件3的对于用户来说从外面可见的并且可用一只手触及的区段可整体旋转。
附图标记列表
1 转向柱模块
2 中央元件
3 转动元件
4 转向轴线
5 抓握区段
6 支承区段
7 磁性元件
8 旋转传感器
9 静态输出元件；行驶档位显示
10 静态输出元件；驻车显示
11 按键开关
12 转动面
13 转向柱开关
14 转向柱开关
L 纵向轴线。

Claims (15)

1. 一种具有用于调整机动车的运行参数的操作装置的转向柱模块(1)，包括：
静态中央元件(2)，所述中央元件环形地包围转向轴线(4)并具有凹部；和
转动元件(3)，所述转动元件细长地构造有纵向轴线(L)并具有抓握区段(5)和与所述抓握区段(5)固定地连接的支承区段(6)，
其特征在于，
所述转动元件(3)的支承区段(6)至少部分地布置在所述中央元件(2)的凹部中，并且围绕所述纵向轴线(L)可旋转地支承在所述中央元件(2)中；其中，
旋转传感器(8)设立成检测所述转动元件(3)的旋转位置，并且根据检测到的所述旋转位置产生控制信号用于调整所述运行参数。
2.根据权利要求1所述的转向柱模块(1)，
其特征在于，
所述转动元件(3)的抓握区段(5)基本上包括所述转动元件(3)的对于用户来说可见的整个部分。
3.根据前述权利要求中任一项所述的转向柱模块(1)，
其特征在于，
当所述转动元件(3)旋转时，所述支承区段(6)相对于所述凹部的内表面移动。
4.根据前述权利要求中任一项所述的转向柱模块(1)，
其特征在于，
所述旋转传感器(8)布置在所述中央元件(7)中。
5.根据前述权利要求中任一项所述的转向柱模块(1)，
其特征在于，
所述凹部构造在所述中央元件(2)的挡衬中；其中，
所述挡衬具有另外的凹部，所述转动元件(3)至少部分地布置在所述另外的凹部中。
6.根据前述权利要求中任一项所述的转向柱模块(1)，
其特征在于，
所述转动元件(3)的抓握区段(5)与所述凹部相邻地具有到所述支承区段(6)的过渡区域；其中，
在所述过渡区域中构造有棱边。
7.根据前述权利要求中任一项所述的转向柱模块(1)，
其特征在于，
所述转动元件(3)如此支承在所述中央元件(2)中，使得所述转动元件(3)通过复位力保持在中立位置。
8.根据权利要求7所述的转向柱模块(1)，
其特征在于，
所述转动元件(3)如此支承在所述中央元件(2)中，使得在所述转动元件(3)旋转时还出现四个压力点；其中，在第一旋转方向和与所述第一旋转方向相反的第二旋转方向上分别构造有两个压力点。
9.根据前述权利要求中任一项所述的转向柱模块(1)，
其特征在于，
所述转动元件(3)的抓握区段(5)具有用于输出当前所调整的所述运行参数的输出区域。
10.根据权利要求9所述的转向柱模块(1)，
其特征在于，
所述输出区域包括至少一个可照明的输出元件(9,10)，所述输出元件说明当前所调整的所述运行参数。
11.根据权利要求9或10所述的转向柱模块(1)，
其特征在于，
在所述输出区域中布置有至少一个静态输出元件(9,10)，所述输出元件涉及可调整的运行参数。
12.根据前述权利要求中任一项所述的转向柱模块(1)，
其特征在于，
所述运行参数是车辆的行驶档位。
13.根据前述权利要求中任一项所述的转向柱模块(1)，
其特征在于，
在所述转动元件(3)的背离所述中央元件(2)的端部处布置有按键开关(11)。
14.根据前述权利要求中任一项所述的转向柱模块(1)，
其特征在于，
所述转动元件(3)如此构造和支承在所述中央元件(2)中，使得所述转动元件(3)具有至少500N、优选地至少800N的断裂强度。
15.一种车辆，其具有根据前述权利要求所述的转向柱模块(1)。
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