DE102018131787A1 - Steering column switch device for a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Eine Lenkstockschaltervorrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug umfasst ein Gehäuse (14), einen zumindest teilweise in dem Gehäuse angeordneten Lenkstockschalter (16), einen Magneten (20) und einen Sensor (24), wobei der Magnet (20) starr mit dem Lenkstockschalter (16) gekoppelt ist und der Sensor (24) ortsfest an dem Gehäuse (14) angeordnet ist, und wobei der Abstand zwischen Magnet (20) und Sensor (24) je nach Position des Magneten (20) variiert und der Sensor (24) die dreidimensionale Position des Magneten (20) berührungslos detektiert.A steering column switch device (10) for a motor vehicle comprises a housing (14), a steering column switch (16) arranged at least partially in the housing, a magnet (20) and a sensor (24), the magnet (20) being rigid with the steering column switch ( 16) and the sensor (24) is arranged stationary on the housing (14), and the distance between the magnet (20) and the sensor (24) varies depending on the position of the magnet (20) and the sensor (24) three-dimensional position of the magnet (20) detected without contact.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lenkstockschaltervorrichtung für ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a steering column switch device for a motor vehicle.

Eine Lenkstockschaltervorrichtung umfasst zumindest einen Lenkstockschalter, auch bekannt als Lenkstockhebel oder Betätigungselement. Der Lenkstockschalter dient zur Steuerung verschiedener Funktionen eines Kraftfahrzeugs und ist, in Blickrichtung des Fahrers gesehen, hinter dem Lenkrad angeordnet. Mit derartigen Lenkstockschaltern können beispielsweise der Tempomat, der Blinker, verschiedene Funktion der Scheibenwischanlage und/oder das Abblend- und Fernlicht des Kraftfahrzeugs bedient werden.A steering column switch device comprises at least one steering column switch, also known as a steering column lever or actuating element. The steering column switch is used to control various functions of a motor vehicle and is arranged behind the steering wheel, as seen in the driver's line of sight. With such steering column switches, for example, the cruise control, the turn signals, various functions of the windshield wiper system and / or the low and high beam of the motor vehicle can be operated.

Im Stand der Technik sind Lenkstockschaltervorrichtungen bekannt, bei denen die Position des Lenkstockschalters über Schleifkontakte bestimmt wird. Allerdings kommt es hier zu mechanischer Reibung zwischen dem Schleifkontakt und dem Gegenkontakt und damit unvermeidlich zu Verschleiß.Steering column switch devices are known in the prior art, in which the position of the steering column switch is determined via sliding contacts. However, mechanical friction occurs between the sliding contact and the mating contact and thus inevitable wear.

Außerdem ist im Stand der Technik bekannt, die Position des Lenkstockschalters berührungslos zu detektieren. Es werden vor allem Hallsensoren benutzt, die allerdings unter der Verwendung einer Vielzahl an Sensoren oder durch aufwendige Anordnungen des Magneten auf dem Lenkstockschalter die Position des Lenkstockschalters detektieren.It is also known in the prior art to detect the position of the steering column switch without contact. Hall sensors are primarily used, which, however, detect the position of the steering column switch using a large number of sensors or by complex arrangements of the magnet on the steering column switch.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Lenkstockschaltervorrichtung bereitzustellen, die eine einfache und präzise Detektion der Position des Lenkstockschalters ermöglicht.It is therefore the object of the invention to provide a steering column switch device which enables simple and precise detection of the position of the steering column switch.

Zur Lösung der Aufgabe ist eine Lenkstockschaltervorrichtung für ein Kraftfahrzeug vorgesehen, mit einem Gehäuse, einem zumindest teilweise in dem Gehäuse angeordneten Lenkstockschalter, einem Magneten und einem Sensor, wobei der Lenkstockschalter um zwei zueinander senkrecht stehende Achsen in einem Gelenk, insbesondere einem Kardangelenk, bewegbar ist und der Magnet starr mit dem Lenkstockschalter gekoppelt ist, wobei der Sensor ortsfest an dem Gehäuse angeordnet ist und die dreidimensionale Position des Magneten berührungslos detektiert und wobei der Abstand zwischen Magnet und Sensor je nach Position des Magneten variiert.To achieve the object, a steering column switch device for a motor vehicle is provided, with a housing, a steering column switch arranged at least partially in the housing, a magnet and a sensor, the steering column switch being movable about two mutually perpendicular axes in a joint, in particular a universal joint and the magnet is rigidly coupled to the steering column switch, the sensor being arranged stationary on the housing and detecting the three-dimensional position of the magnet without contact, and the distance between the magnet and sensor varying depending on the position of the magnet.

Der Grundgedanke der Erfindung ist es, den Magneten starr mit der Bewegung des Lenkstockschalters zu koppeln, sodass die Position des Magneten durch einen außerhalb des Gelenks platzierten Sensor detektiert werden kann. Der Sensor ist ortsfest an dem Gehäuse der Lenkstockschaltervorrichtung angebracht und der Abstand zwischen dem Sensor und dem Magneten variiert je nach Position des Lenkstockschalters, d. h. der Sensor registriert die dreidimensionale Position des Magneten in Bezug auf den Sensor.The basic idea of the invention is to rigidly couple the magnet to the movement of the steering column switch, so that the position of the magnet can be detected by a sensor placed outside the joint. The sensor is fixedly attached to the housing of the steering column switch device and the distance between the sensor and the magnet varies depending on the position of the steering column switch, i. H. the sensor registers the three-dimensional position of the magnet with respect to the sensor.

Durch die berührungslose Detektion des Magneten wird die Haltbarkeit der Lenkstockschaltervorrichtung verlängert, da die Bewegung des Lenkstockschalters keinen Verschleiß erzeugt wird. Außerdem können der Magnet und der Sensor einfach und dadurch günstig am Lenkstockschalter bzw. am Gehäuse angeordnet werden.The non-contact detection of the magnet extends the durability of the steering column switch device, since the movement of the steering column switch does not produce any wear. In addition, the magnet and the sensor can be easily and therefore cheaply arranged on the steering column switch or on the housing.

Es kann vorgesehen sein, dass der Sensor auf einem magnetischen Wirkprinzip basiert. Beispielsweise ist der Sensor ein Hallsensor. Hallsensoren ermöglichen eine sehr genaue Bestimmung der Position des Magneten, sodass bereits kleine Bewegungen des Magneten durch den Hallsensor detektiert werden können. Somit kann der Lenkstockschalter eine größere Anzahl an Funktionen haben oder es ist nur eine kleinere Bewegung des Lenkstockschalters notwendig, um die gleiche Anzahl an Funktionen zu realisieren.It can be provided that the sensor is based on a magnetic principle of operation. For example, the sensor is a Hall sensor. Hall sensors enable the position of the magnet to be determined very precisely, so that even small movements of the magnet can be detected by the Hall sensor. Thus, the steering column switch can have a larger number of functions or only a smaller movement of the steering column switch is necessary to implement the same number of functions.

Vorzugsweise ist der Hallsensor ein dreidimensionaler Hallsensor oder eine Anordnung von mehreren Hallsensoren, die das dreidimensionale magnetische Feld, das durch den Magneten erzeugt wird, bestimmen können.The Hall sensor is preferably a three-dimensional Hall sensor or an arrangement of a plurality of Hall sensors that can determine the three-dimensional magnetic field that is generated by the magnet.

Der Sensor kann direkt auf einer in dem Gehäuse angeordneten Leiterplatine angeordnet sein. Es kann somit auf zusätzliche Kabel verzichtet werden, insbesondere auf Flachbandleitungen (auch bekannt als „flexible flat cable (FFC)“ oder als flexibles Flachkabel), die vergleichsweise teuer in der Produktion sind. Zudem ist die Positionierung der Kabel in dem Gehäuse mitunter aufwendig.The sensor can be arranged directly on a printed circuit board arranged in the housing. There is no need for additional cables, especially ribbon cables (also known as "flexible flat cable (FFC)" or as flexible flat cable), which are comparatively expensive to produce. In addition, the positioning of the cables in the housing is sometimes complex.

In einer Ausgestaltung ist der Sensor außerhalb einer Kugel angeordnet, die durch die möglichen Positionen des Magneten um den Rotationspunkt des Gelenks bestimmt ist. Der Sensor ist dementsprechend nicht in dem Gelenk der Lenkstockschaltervorrichtung angeordnet, sondern beispielsweise auf der Hauptleiterplatine des Lenkers. Dies ermöglicht es, den Sensor einfach zu montieren, Ferner kann die Größe des Gelenks reduziert werden.In one embodiment, the sensor is arranged outside a ball, which is determined by the possible positions of the magnet around the rotation point of the joint. Accordingly, the sensor is not arranged in the joint of the steering column switch device but, for example, on the main circuit board of the handlebar. This makes it easy to mount the sensor. Furthermore, the size of the joint can be reduced.

Der Magnet kann nicht lösbar an dem Lenkstockschalter angebracht sein. Dies verhindert, dass der Magnet verrutschen kann, wodurch die Positionsbestimmung des Lenkstockschalters beeinträchtigt werden würde.The magnet cannot be detachably attached to the steering column switch. This prevents the magnet from slipping, which would affect the position of the steering column switch.

Unter „nicht lösbar“ wird ein Fügeverfahren verstanden, das mehrere Bauteile, also insbesondere den Lenkstockschalter und den Magneten, so miteinander verbindet, dass mindestens eines der Bauteile zerstört werden müsste, um sie voneinander zu trennen. Beispielsweise ist der Magnet durch Kleben, Ultraschallschweißen, oder Heißverstemmen an dem Lenkstockschalter befestigt.“Not detachable” is understood to mean a joining process which connects several components, in particular the steering column switch and the magnet, with one another in such a way that at least one of the components would have to be destroyed in order to separate them separate. For example, the magnet is attached to the steering column switch by gluing, ultrasonic welding, or hot caulking.

In einer Ausgestaltung ist der Magnet durch ein Spritzgussverfahren an dem Lenkstockschalter befestigt. Durch dieses Verfahren kann der Magnet an einer beliebigen Stelle entlang des Lenkstockschalters befestigt werden, sodass eine hohe Flexibilität bei der Gestaltung des Lenkstockschalters gegeben ist.In one embodiment, the magnet is attached to the steering column switch by an injection molding process. This method allows the magnet to be attached at any point along the steering column switch, so that there is great flexibility in the design of the steering column switch.

Es kann vorgesehen sein, dass der Magnet durch einen Clip an dem Lenkstockschalter angebracht ist. Dies ist eine besonders einfache und kostengünstige Befestigung des Magneten an dem Lenkstockschalter.It can be provided that the magnet is attached to the steering column switch by a clip. This is a particularly simple and inexpensive attachment of the magnet to the steering column switch.

Der Magnet ist beispielsweise nahe an einem Ende des Lenkstockschalters angebracht. Die Positionierung des Magneten an einer Stelle, die eine große Distanz zum Rotationspunkt des Gelenks besitzt, gewährleistet, dass die verschiedenen Positionen des Lenkstockschalters mit hoher Auflösung unterscheidbar sind.The magnet is attached, for example, close to one end of the steering column switch. Positioning the magnet at a location that is far from the point of rotation of the joint ensures that the different positions of the steering column switch can be distinguished with high resolution.

Der Magnet ist insbesondere in einem Bereich von kleiner gleich 3 cm in der Nähe des Endes des Lenkstockschalters angebracht.The magnet is particularly located in an area of less than or equal to 3 cm near the end of the steering column switch.

In einer Ausführung ist der Magnet mit einem Spritzgussverfahren hergestellt. Dies ermöglicht eine kostengünstige Fertigung und die Realisierung einer beliebigen Geometrie des Magneten.In one version, the magnet is manufactured using an injection molding process. This enables inexpensive production and the realization of any geometry of the magnet.

Durch das Fertigen des Magneten mit einem Spritzgussverfahren können der Lenkstockschalter und der Magnet zusammen hergestellt werden.By manufacturing the magnet using an injection molding process, the steering column switch and the magnet can be manufactured together.

Es kann vorgesehen sein, dass der Lenkstockschalter entlang beider Achsen des Gelenks Vorzugsstellungen hat. Die Vorzugsstellungen können dem Fahrer des Kraftfahrzeugs ein haptisches Feedback geben, sodass der Fahrer die verschiedenen Stellungen des Lenkstockschalters und die dazugehörigen Funktionen unterscheiden kann.It can be provided that the steering column switch has preferred positions along both axes of the joint. The preferred positions can give the driver of the motor vehicle haptic feedback so that the driver can differentiate between the various positions of the steering column switch and the associated functions.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie aus den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:

  • - 1 schematisch eine erfindungsgemäße Lenkstockschaltervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform angeordnet an einem Lenkrad,
  • - 2 einen Längsschnitt durch das sensorseitige Ende einer der Lenkstockschaltervorrichtung aus 1,
  • - 3 verschiedene Stellungen eines Magneten der Lenkstockschaltervorrichtung aus 2 relativ zu einem Sensor, und
  • - 4 einen Längsschnitt durch das sensorseitige Ende einer Lenkstockschaltervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
Further advantages and features result from the following description and from the attached drawings. In these show:
  • - 1 schematically a steering column switch device according to the invention arranged according to a first embodiment on a steering wheel,
  • - 2nd a longitudinal section through the sensor end of one of the steering column switch device 1 ,
  • - 3rd different positions of a magnet of the steering column switch device 2nd relative to a sensor, and
  • - 4th a longitudinal section through the sensor end of a steering column switch device according to a second embodiment of the invention.

Die 1 zeigt beispielhaft eine erste Ausführungsform dreier Lenkstockschaltervorrichtungen 10, die an einem Lenkrad 12 angebracht sind, das Teil eines Cockpits (nicht gezeigt) eines Kraftfahrzeugs ist.The 1 shows an example of a first embodiment of three steering column switch devices 10th working on a steering wheel 12 are attached, which is part of a cockpit (not shown) of a motor vehicle.

Die drei Lenkstockschaltervorrichtungen 10 umfassen ein Gehäuse 14 und jeweils einen Lenkstockschalter 16. Die Lenkstockschalter 16 sind teilweise in dem Gehäuse 14 angeordnet, sodass ein Ende des Lenkstockschalters 16 aus dem Gehäuse hinausragt und beispielsweise durch den Fahrer betätigt werden kann.The three steering column switch devices 10th include a housing 14 and a steering column switch each 16 . The steering column switch 16 are partially in the housing 14 arranged so that one end of the steering column switch 16 protrudes from the housing and can be operated, for example, by the driver.

Die Lenkstockschalter 16 können entlang von zwei Richtungen bewegt werden, wie durch die Pfeile dargestellt, wodurch beispielsweise die Blinker, die Scheinwerfer, der Tempomat und/oder die Scheibenwischanlage des Kraftfahrzeugs gesteuert werden. In 1 sind die Richtungen, mit Bezug auf das Lenkrad, nach oben/unten bzw. vor/zurück. Die beiden Richtungen stehen senkrecht aufeinander.The steering column switch 16 can be moved along two directions, as shown by the arrows, whereby, for example, the turn signals, the headlights, the cruise control and / or the windshield wiper system of the motor vehicle are controlled. In 1 are the directions, with respect to the steering wheel, up / down or forwards / backwards. The two directions are perpendicular to each other.

2 zeigt eine der Lenkstockschaltervorrichtungen 10 aus 1 in einem Längsschnitt. Es ist zu sehen, dass das Ende des Lenkstockschalters 16, das entgegengesetzt zu dem vom Fahrer betätigbaren Ende ist, innerhalb des Gehäuses 14 angeordnet ist. 2nd shows one of the steering column switch devices 10th out 1 in a longitudinal section. It can be seen that the end of the steering column switch 16 , which is opposite to the driver-operated end, inside the housing 14 is arranged.

Die Lenkstockschaltervorrichtung 10 weist zudem ein Gelenk 18 auf, in dem der Lenkstockschalter 16 gelagert ist. Das Gelenk 18 ermöglich die Bewegung des Lenkstockschalters 16 nach oben und unten, sowie in die Zeichenebene hinein und aus dieser heraus. Diese beiden Richtungen entsprechen den Achsen des Gelenks 18.The steering column switch device 10th also has a joint 18th on where the steering column switch 16 is stored. The joint 18th enables the movement of the steering column switch 16 up and down, as well as in and out of the drawing plane. These two directions correspond to the axes of the joint 18th .

Das Gelenk 18 kann beispielsweise ein Kardangelenk sein. Es ist allerdings jegliches Gelenk 18 denkbar, dass die Bewegung entlang zweier zueinander senkrecht stehenden Achsen ermöglicht. Beispielsweise kann die Bewegung auch durch zwei Gelenke 18 realisiert sein, die jeweils eine Bewegung entlang einer Achse ermöglichen.The joint 18th can be a universal joint, for example. However, it is any joint 18th conceivable that the movement along two mutually perpendicular axes enables. For example, the movement can also be through two joints 18th be realized, each of which allows movement along an axis.

Am im Gehäuse 14 angeordneten Ende des Lenkstockschalters 16 ist ein Magnet 20 angebracht. Der Magnet 20 ist auf einer Halterung 22 angeordnet und starr mit dem Ende des Lenkstockschalters 16 verbunden, sodass eine Bewegung des in 1 gezeigten Endes des Lenkstockschalters 16 auch zu einer Bewegung des Magneten 20 führt.Am in the housing 14 arranged end of the steering column switch 16 is a magnet 20th appropriate. The magnet 20th is on a bracket 22 arranged and rigid with the end of the steering column switch 16 connected so that a movement of the in 1 shown end of the steering column switch 16 also to a movement of the magnet 20th leads.

Der Magnet 20 ist durch die Halterung 22 nicht lösbar an dem Lenkstockschalter 16 angebracht.The magnet 20th is through the bracket 22 not detachable on the steering column switch 16 appropriate.

Es ist denkbar, dass die Halterung 22 durch Einspritzen oder Umspritzen mit dem Lenkstockschalter 16 verbunden ist.It is conceivable that the bracket 22 by injecting or injecting with the steering column switch 16 connected is.

Idealerweise ist der Magnet 20 an dem im Gehäuse 14 angeordneten Ende des Lenkstockschalters 16 angebracht, insbesondere in einem Bereich, der sich bis zu 3 cm von dem in dem Gehäuse 14 angeordneten Ende des Lenkstockschalters 16 in Richtung des Gelenks 18 erstreckt.Ideally, the magnet 20th on the one in the case 14 arranged end of the steering column switch 16 attached, especially in an area that is up to 3 cm from that in the housing 14 arranged end of the steering column switch 16 towards the joint 18th extends.

An einer dem Magneten 20 des Lenkstockschalters 16 zugewandten Innenseite des Gehäuses 14 ist ein Sensor 24 angebracht. Der Sensor 24 ist ortsfest bezüglich des Gehäuses 14, sodass eine Bewegung des Lenkstockschalters 16 zu einer Bewegung des Magneten 20 relativ zum Sensor 24 führt.On one of the magnets 20th the steering column switch 16 facing inside of the housing 14 is a sensor 24th appropriate. The sensor 24th is stationary with respect to the housing 14 movement of the steering column switch 16 to a movement of the magnet 20th relative to the sensor 24th leads.

Der Sensor 24 ist auf einer Leiterplatine 26 montiert, die beispielsweise mit einer Steuerung 28 elektrisch verbunden ist, wodurch die Steuerung 28 die Signale des Sensors 24 auswerten kann, um die Position des Magneten 20 zu bestimmen.The sensor 24th is on a circuit board 26 mounted, for example with a controller 28 is electrically connected, causing control 28 the signals from the sensor 24th can evaluate the position of the magnet 20th to determine.

Insbesondere ist der Sensor 24 auf der Hauptleiterplatine des Lenkrads 12 angeordnet. Dementsprechend sind die drei zugehörigen Sensoren 24 der drei Lenkstockschaltervorrichtungen 10 aus 1 auf der gleichen Leiterplatine 26 angebracht.In particular, the sensor 24th on the main circuit board of the steering wheel 12 arranged. Accordingly, the three associated sensors 24th of the three steering column switch devices 10th out 1 on the same circuit board 26 appropriate.

Die Darstellung und Anordnung der Steuerung 28 ist nur schematisch zu verstehen. Beispielsweise kann der Sensor 24 elektrisch mit einer zentralen Steuereinheit des Kraftfahrzeugs verbunden sein, sodass in diesem Fall die Steuerung 28 durch die zentrale Steuereinheit des Kraftfahrzeugs realisiert ist.The representation and arrangement of the control 28 is to be understood only schematically. For example, the sensor 24th be electrically connected to a central control unit of the motor vehicle, so that in this case the control 28 is realized by the central control unit of the motor vehicle.

Wenn das in 1 gezeigte Ende des Lenkstockschalter 16 bewegt wird, so vollzieht der Magnet 20 eine durch den Rotationspunkt 30 der Bewegung gespiegelte Bewegung innerhalb des Gehäuses 14.If that in 1 shown end of the steering column switch 16 the magnet moves 20th one by the point of rotation 30th the movement mirrored movement within the housing 14 .

Insbesondere definiert der Mittelpunkt des Magneten 20 während der Bewegung um den Rotationspunkt 30 in dem Gelenk 18 eine Kugeloberfläche. Die Projektion dieser Kugeloberfläche in den Längsschnitt der 2 ist durch einen gestrichelten Kreisabschnitt dargestellt.In particular, defines the center of the magnet 20th while moving around the rotation point 30th in the joint 18th a spherical surface. The projection of this spherical surface into the longitudinal section of the 2nd is represented by a dashed circle section.

In 2 ist gezeigt, dass der Sensor 24 außerhalb dieser Kugeloberfläche angeordnet ist. Der Sensor 24 ist damit nicht in dem Rotationspunkt 30 des Gelenks 18 angeordnet, sodass der Abstand zwischen dem Magneten 20 und dem Sensor 24 je nach Position des Magneten 20 verschieden ist. Dementsprechend vollzieht der Sensor 24 eine dreidimensionale Detektion des Magneten 20.In 2nd is shown that the sensor 24th is arranged outside this spherical surface. The sensor 24th is not in the rotation point 30th of the joint 18th arranged so that the distance between the magnets 20th and the sensor 24th depending on the position of the magnet 20th is different. The sensor performs accordingly 24th a three-dimensional detection of the magnet 20th .

Es ist denkbar, dass der Sensor 24 vollständig außerhalb der durch die Bewegung des Magneten 20 bestimmten Kugelschale angeordnet ist, wobei die Kugelschale durch die Bewegung der beiden Punkte des Magneten 20, die den geringsten und den größten Abstand von dem Rotationspunkt 30 haben, definiert ist.It is conceivable that the sensor 24th completely outside of that by the movement of the magnet 20th certain spherical shell is arranged, the spherical shell by the movement of the two points of the magnet 20th that are the smallest and the largest distance from the rotation point 30th have is defined.

Um den verschiedenen Positionen des Lenkstockschalters 16 unterscheidbare Funktionen zuzuordnen, hat der Lenkstockschalter 16 Vorzugsstellungen entlang beider Achsen. Der Lenkstockschalter 16 kann beispielsweise Einrasten und in der Position bleiben, wenn eine dieser Vorzugsstellungen erreicht wird.To the different positions of the steering column switch 16 The steering column switch has assignable different functions 16 Preferred positions along both axes. The steering column switch 16 can, for example, snap in and stay in position when one of these preferred positions is reached.

Die 3 zeigt die zu fünf verschiedenen Vorzugsstellungen des Lenkstockschalters 16 zugehörigen Positionen des Magneten 20 in dem Längsschnitt aus 2.The 3rd shows the five different preferred positions of the steering column switch 16 associated positions of the magnet 20th in the longitudinal section 2nd .

Der Sensor 24 basiert auf einem magnetischen Wirkprinzip und ist insbesondere ein dreidimensionaler Hallsensor. Er misst also das magnetische Feld in drei zueinander senkrechten Raumrichtungen.The sensor 24th is based on a magnetic principle and is in particular a three-dimensional Hall sensor. It measures the magnetic field in three mutually perpendicular spatial directions.

Innerhalb des Gehäuses 14 ist das Magnetfeld vor allem durch den Magneten 20 vorgegeben. Eine Änderung der Position des Magneten 20 führt dementsprechend zu einer Änderung des gemessenen Magnetfelds an dem Sensor 24. Dementsprechend detektiert der Sensor 24 eine Änderung des Magnetfeld, wenn der Magnet 20 bewegt wird.Inside the case 14 is the magnetic field mainly through the magnet 20th given. A change in the position of the magnet 20th accordingly leads to a change in the measured magnetic field at the sensor 24th . The sensor detects accordingly 24th a change in the magnetic field when the magnet 20th is moved.

Die Steuerung 28 wertet die Messung des Sensors 24 aus, wodurch die Steuerung 28 Informationen über das Magnetfeld in den drei Raumrichtungen erhält. Anhand von vorbestimmten Referenzpositionen kann die Steuerung 28 der Position des Magneten 20 einer der Vorzugsstellungen des Lenkstockschalter 16 zuordnen und die zu der Vorzugsstellung zugehörige Funktion des Kraftfahrzeugs ausführen.The control 28 evaluates the measurement of the sensor 24th off, causing control 28 Receives information about the magnetic field in the three spatial directions. The controller can use predetermined reference positions 28 the position of the magnet 20th one of the preferred positions of the steering column switch 16 assign and perform the function of the motor vehicle associated with the preferred position.

Der Sensor 24 ermöglicht, dass Bewegungen des Magneten 20 um eine Distanz von 0,3 mm erkannt werden.The sensor 24th allows movements of the magnet 20th by a distance of 0.3 mm.

In einer Ausführung ist der Magnet 20 in einem 2-Komponenten Spritzgussverfahren zusammen mit der Halterung 22 und/oder dem Lenkstockschalter 16 hergestellt werden.One version is the magnet 20th in a 2-component injection molding process together with the bracket 22 and / or the steering column switch 16 getting produced.

In einem ersten Schritt des 2-Komponenten Spritzgussverfahrens, kann beispielsweise eine beliebige Form des Magneten 20 durch eine Plastik-Magnetpulver-Mischung hergestellt werden. Dabei werden typischerweise Hartferrit- oder Seltenerdmagnetpulver in thermoplastische Kunststoffe eingebettet. Der Mengenanteil des Magnetpulvers bestimmt die magnetischen und mechanischen Eigenschaften der Mischung. Somit kann beispielsweise die Stärke und Geometrie des Magneten 20 an die Entfernung und Anordnung des Sensors 24 angepasst werden.In a first step of the 2-component injection molding process, for example, any shape of the magnet 20th be made by a mixture of plastic and magnetic powder. Hard ferrite or rare earth magnet powders are typically embedded in thermoplastics. The proportion of magnetic powder determines the magnetic and mechanical properties of the mixture. Thus, for example, the strength and geometry of the magnet 20th the distance and arrangement of the sensor 24th be adjusted.

In einem zweiten Schritt wird die Halterung 22 und/oder der gesamte Lenkstockschalter 16 an den Magneten 20 angefertigt. Es kann beispielsweise ein Polybutylenterephthalat (PBT) verwendet werden, da PBT ein gutes Abkühlverhalten aufweist und gut weiterverarbeitet werden kann. Denkbar ist jeder handelsübliche Kunststoff.In a second step, the bracket 22 and / or the entire steering column switch 16 on the magnet 20th prepared. For example, a polybutylene terephthalate (PBT) can be used, since PBT has good cooling behavior and can be easily processed. Any commercially available plastic is conceivable.

Anhand der 4 wird nun eine Lenkstockschaltervorrichtung 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben, die im Wesentlichen der ersten Ausführungsform entspricht, sodass im Folgenden lediglich auf die Unterschiede eingegangen wird. Gleiche und funktionsgleiche Bauteile sind mit denselben Bezugszeichen versehen, und es wird hinsichtlich ihres Aufbaus und ihrer Funktion auf die obigen Erläuterungen verwiesen.Based on 4th now becomes a steering column switch device 10th described according to a second embodiment, which essentially corresponds to the first embodiment, so that only the differences are discussed below. Identical and functionally identical components are provided with the same reference symbols, and reference is made to the above explanations with regard to their structure and function.

Im Gegensatz zu der in 1 dargestellten Lenkstockschaltervorrichtung 10 ist der Magnet 20 mit der Halterung 22 durch einen Clip 32 an dem in dem Gehäuse 14 angeordneten Ende des Lenkstockschalter 16 angebracht.In contrast to that in 1 Steering column switch device shown 10th is the magnet 20th with the bracket 22 through a clip 32 on the one in the housing 14 arranged end of the steering column switch 16 appropriate.

Der Clip 32 weist zwei Rastnasen 34 auf, die spiegelbildlich zueinander angeordnet sind und zueinander zeigen. Die Rastnasen 34 weisen eine gewisse Elastizität auf, sodass die Halterung 22 in den Clip 32 eingeclipst werden kann.The clip 32 has two latches 34 on, which are arranged in mirror image to each other and point to each other. The latches 34 have a certain elasticity, so the bracket 22 in the clip 32 can be clipped on.

Zur Befestigung an dem Clip 32 hat die Halterung 22 zwei Vorsprünge 36, die durch die Rastnasen 34 umgriffen werden und den Magneten 20 mit der Halterung 22 in dem Clip 32 fixieren.For attachment to the clip 32 has the bracket 22 two tabs 36 by the latches 34 be encompassed and the magnet 20th with the bracket 22 in the clip 32 fix.

Die in 4 dargestellte Befestigung des Magneten 20 an dem Lenkstockschalter 16 ist beispielhaft zu verstehen. Prinzipiell ist jede lösbare Art der Verbindung denkbar. Insbesondere könnte der Magnet 20 und/oder die Halterung 22 durch Schrauben, Bolzen oder eine Presspassung an dem Lenkstockschalter 16 befestigt sein.In the 4th fastening of the magnet shown 20th on the steering column switch 16 is to be understood as an example. In principle, any releasable type of connection is conceivable. In particular, the magnet 20th and / or the bracket 22 by screws, bolts or an interference fit on the steering column switch 16 be attached.

Es ist auch denkbar, dass der Magnet 20 direkt an dem Lenkstockschalter 16 befestigt ist und dass der Lenkstockschalter 16 die Halterung 22 des Magneten 20 bildet.It is also conceivable that the magnet 20th directly on the steering column switch 16 is attached and that the steering column switch 16 the bracket 22 of the magnet 20th forms.

Selbstverständlich lassen sich die verschiedenen Merkmale der beiden Ausführungsform beliebig miteinander kombinieren. Insbesondere sind die zur zweiten Ausführungsform als Unterschiede aufgezählten Merkmale unabhängig und können in verschiedener Weise auch in der ersten Ausführungsform vorhanden sein.Of course, the various features of the two embodiments can be combined with one another as desired. In particular, the features listed as differences from the second embodiment are independent and can also be present in different ways in the first embodiment.

Claims (10)

Lenkstockschaltervorrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse (14), einem zumindest teilweise in dem Gehäuse (14) angeordneten Lenkstockschalter (16), einem Magnet (20) und einem Sensor (24), wobei der Lenkstockschalter (16) um zwei zueinander senkrecht stehende Achsen in einem Gelenk (18), insbesondere einem Kardangelenk, bewegbar ist und der Magnet (20) starr mit dem Lenkstockschalter (16) gekoppelt ist, wobei der Sensor (24) ortsfest an dem Gehäuse (14) angeordnet ist und die dreidimensionale Position des Magneten (20) berührungslos detektiert, und wobei der Abstand zwischen Magnet (20) und Sensor (24) je nach Position des Magneten (20) variiert.Steering column switch device (10) for a motor vehicle, with a housing (14), a steering column switch (16) arranged at least partially in the housing (14), a magnet (20) and a sensor (24), the steering column switch (16) being movable about two mutually perpendicular axes in a joint (18), in particular a universal joint, and the magnet (20) being rigidly coupled to the steering column switch (16), wherein the sensor (24) is arranged stationary on the housing (14) and detects the three-dimensional position of the magnet (20) without contact, and the distance between the magnet (20) and the sensor (24) depending on the position of the magnet (20). Lenkstockschaltervorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (24) ein Hallsensor, insbesondere ein dreidimensionaler Hallsensor, ist.Steering column switch device (10) after Claim 1 , characterized in that the sensor (24) is a Hall sensor, in particular a three-dimensional Hall sensor. Lenkstockschaltervorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (24) direkt auf einer in dem Gehäuse (14) angeordneten Leiterplatine (26) angeordnet ist.Steering column switch device (10) after Claim 1 or 2nd , characterized in that the sensor (24) is arranged directly on a printed circuit board (26) arranged in the housing (14). Lenkstockschaltervorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die möglichen Positionen des Magneten (20) um den Rotationspunkt (30) des Gelenks (18) eine Kugel definiert ist und dass der Sensor (24) außerhalb dieser Kugel angeordnet ist.Steering column switch device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that a ball is defined by the possible positions of the magnet (20) around the rotation point (30) of the joint (18) and that the sensor (24) is arranged outside this ball . Lenkstockschaltervorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (20) nicht lösbar an dem Lenkstockschalter (16) angebracht ist.Steering column switch device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the magnet (20) is non-releasably attached to the steering column switch (16). Lenkstockschaltervorrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (20) durch ein Spritzgussverfahren an dem Lenkstockschalter (16) befestigt ist.Steering column switch device (10) after Claim 5 , characterized in that the magnet (20) is attached to the steering column switch (16) by an injection molding process. Lenkstockschaltervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (20) durch einen Clip (32) an dem Lenkstockschalter (16) angebracht ist.Steering column switch device (10) according to one of the Claims 1 to 4th , thereby characterized in that the magnet (20) is attached to the steering column switch (16) by a clip (32). Lenkstockschaltervorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (20) nahe an einem Ende des Lenkstockschalters (16) angebracht ist, insbesondere in einem Bereich von kleiner gleich 3 cm in der Nähe des Endes.Steering column switch device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the magnet (20) is attached close to one end of the steering column switch (16), in particular in an area of less than or equal to 3 cm near the end. Lenkstockschaltervorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (20) mit einem Spritzgussverfahren hergestellt ist.Steering column switch device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the magnet (20) is produced by an injection molding process. Lenkstockschaltervorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenkstockschalter (16) entlang beider Achsen des Gelenks (18) Vorzugsstellungen hat.Steering column switch device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the steering column switch (16) has preferred positions along both axes of the joint (18).
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19749330C2 (en) * 1997-11-07 2003-10-30 Kostal Leopold Gmbh & Co Kg Device for detecting switching positions of a mechanically actuated switching means
DE102007026303A1 (en) * 2007-06-06 2008-12-11 Cherry Gmbh Device for acquiring and evaluating the gear selection in a vehicle comprises a magnetic sensor element for detecting three spatial components of a magnetic field

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