ES2846749T3 - Dispositivo para el manejo de varias funciones en un vehículo de motor - Google Patents

Dispositivo para el manejo de varias funciones en un vehículo de motor Download PDF

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Abstract

Dispositivo (1) para el manejo de varias funciones en un vehículo de motor, con un elemento de mando (2) que está montado de forma pivotante alrededor de un eje de giro (4) y, por ello, es móvil entre al menos dos posiciones, estando asignada al menos una de las posiciones a una función de conmutación, estando montadas secciones de extremo (4a, 4b) del eje de giro (4) del elemento de mando (2) sobre dos puntos de apoyo laterales (9) en dos agujeros alargados (25) alineados a lo largo de un eje vertical (z), estando montado de manera centrada el elemento de mando (2) en al menos un punto de apoyo (8) con respecto a la dirección del eje vertical (z), y en el que el elemento de mando (2) se apoya en dos vástagos (21), caracterizado por que entre los agujeros alargados (25) verticales de los puntos de apoyo laterales (9) se encuentra un punto de apoyo medio (8), en el que el lado superior e inferior del elemento de mando (2) están estrechamente enmarcados y montados de manera centrada por secciones de centrado (10, 11) alineadas a lo largo del eje vertical (z), y por que las secciones de centrado (10, 11) están conectadas a partes de carcasa (6, 7) y limitan la movilidad del elemento de mando (2) en la dirección vertical.

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo para el manejo de varias funciones en un vehículo de motor
La invención se refiere a un dispositivo para el manejo de varias funciones en un vehículo de motor, con un elemento de mando que está montado de forma pivotante alrededor de un eje de giro y, por ello, es móvil entre al menos dos posiciones, estando asignada al menos una de las posiciones a una función de conmutación, estando montadas secciones de extremo del eje de giro del elemento de mando sobre dos puntos de apoyo laterales en dos agujeros alargados alineados a lo largo de un eje vertical, estando montado de manera centrada el elemento de mando en al menos un punto de apoyo con respecto a la dirección del eje vertical, y apoyándose el elemento de mando en dos vástagos.
Por la solicitud de patente europea EP 2509087 A1 se conoce un dispositivo de este tipo.
El escrito de publicación alemán DE 102010 024 776 A1 muestra un dispositivo en el que un elemento de mando está montado de manera pivotante alrededor de un eje de giro. El elemento de mando puede formar en particular una regleta de conmutación que presenta varias superficies de sensor capacitivas. Por medio de un pivotamiento de la regleta de conmutación, pueden accionarse elementos constitutivos de conmutación o contactos de conmutación, y pueden activarse así funciones de conmutación.
El documento DE 102010024776 A1 revela con ello el principio funcional de un dispositivo que combina elementos de conmutación de contacto sensibles al tacto y accionados por presión. Como elementos de conmutación se proponen en particular conmutadores basculantes. La activación de los conmutadores basculantes requiere una trayectoria de activación perceptible hápticamente clara, que se incrementa aún más mediante el elemento de mando que actúa a modo de palanca. Una trayectoria de activación más alejada de este tipo no es deseable en todos los casos.
Se planteó el objetivo de crear un dispositivo correspondiente, que se caracteriza por una estructura mecánica sencilla, económica y al mismo tiempo estable y en el que el elemento de mando está montado sin juego e insensible a las tolerancias y de manera centrada, y detecta accionamientos por tracción y/o por presión con solo una pequeña carrera de accionamiento.
De acuerdo con la invención, este objetivo se resuelve por que entre los agujeros alargados verticales de los puntos de apoyo laterales se encuentra un punto de apoyo medio, en el que el lado superior e inferior del elemento de mando están estrechamente enmarcados y montados de manera centrada por secciones de centrado alineadas a lo largo del eje vertical, y por que las secciones de centrado están conectadas a partes de carcasa y limitan la movilidad del elemento de mando en la dirección vertical.
La combinación de un montaje flotante del elemento de mando sobre dos vástagos, un montaje centrado de manera vertical del elemento de mando, así como un montaje giratorio flotante del elemento de mando en dos agujeros alargados verticales, implementa un montaje del elemento de mando que está claramente determinado pero no es estáticamente indeterminable.
Resulta ventajoso si al menos uno de los vástagos se apoya en un sensor de fuerza. El uso de al menos un sensor de fuerza posibilita la detección de accionamientos por presión del elemento de mando a lo largo de una trayectoria de accionamiento muy corta, que no tiene que ser perceptible como movimiento del elemento de mando. Por medio del montaje diseñado de acuerdo con la invención, está asegurado de manera ventajosa que el al menos un sensor de fuerza no se pretense inadmisiblemente y se accione fuera de su intervalo de medición.
En una forma de realización especialmente ventajosa del dispositivo, el al menos un sensor de fuerza está configurado como un sensor en forma de disco, que funciona según un principio de funcionamiento capacitivo. Un sensor de este tipo, por ejemplo, que presenta discos de condensador paralelos, puede presentar dimensiones muy pequeñas, especialmente en la dirección de accionamiento, y puede detectar fuerzas a lo largo de una trayectoria de accionamiento corta. Como alternativa, el sensor de fuerza también puede estar realizado como sensor piezoeléctrico.
Resulta especialmente ventajoso el uso de dos sensores de fuerza, que están dispuestos sobre dos vástagos. Por ello, se permite resolver la ubicación de los botones pulsados.
Resulta extremadamente ventajoso si el elemento de mando está pretensado contra el sensor de fuerza por una fuerza de resorte. Por ello, el sensor de fuerza puede detectar fuerzas tanto de compresión como de tracción que actúan sobre el elemento de mando y, con ello, diferenciar accionamientos del elemento de mando en dos direcciones distintas.
Asimismo, resulta ventajoso si el elemento de mando presenta al menos dos superficies de sensor capacitivas sensibles al tacto, en las que, por medio de un accionamiento manual del elemento de mando, se pueden activar diferentes funciones dependiendo de cuál de las superficies de accionamiento se toque. A este respecto, el elemento de mando contiene preferentemente una regleta de conmutación, que presenta varias superficies de sensor capacitivas dispuestas una al lado de la otra, así como un equipamiento electrónico integrado. De manera especialmente ventajosa, el elemento de mando puede estar configurado fundamentalmente por una regleta de plástico, que se puede montar de forma pivotante y, a este respecto, al mismo tiempo se puede disponer casi sin juego e insensible a las tolerancias.
A continuación, se representará y se explicará con más detalle un ejemplo de realización de la invención mediante el dibujo. Un dispositivo de acuerdo con la invención está representado de forma aproximada esquemática en las figuras 1 y 2 y de forma más realista en las figuras 3 a 5. Muestran:
la figura 1 una vista en despiece de un dispositivo,
la figura 2 el dispositivo ensamblado,
la figura 3 el dispositivo como una vista de conjunto,
la figura 4 el dispositivo con la carcasa abierta,
la figura 5 un elemento de mando en una vista en despiece.
La figura 3 muestra el dispositivo 1 en estado completamente montado; la figura 4 representa el dispositivo 1 antes del ensamblaje. El dispositivo 1 consta de una parte superior de carcasa 6 y una parte inferior de carcasa 7, entre las cuales está dispuesto un elemento de mando 2. La parte inferior de carcasa 7 presenta un elemento de centrado 20 central moldeado y dos puntos de apoyo laterales 9 moldeados para el elemento de mando 2. Además, son reconocibles dos vástagos 21, cuyas secciones de extremo entran en contacto con los sensores de fuerza 19 del elemento de mando 2.
La figura 5 muestra, en una vista en despiece, la estructura interna del elemento de mando 2. El elemento de mando 2 presenta una regleta de conmutación 12 con varias superficies de accionamiento 3, que está ensamblada sobre un soporte de regleta de conmutación 13. Entre la regleta de conmutación 12 y el soporte de regleta de conmutación 13 está dispuesta una placa de circuitos impresos 14, sobre la que está colocada una serie de superficies de sensor 15 capacitivas. A cada superficie de sensor 15 está asignada una superficie de accionamiento 3 sobre la regleta de conmutación 12. La placa de circuitos impresos 14 porta además varias fuentes de luz 16, que están realizadas preferentemente como LED y cuya luz se conduce hacia las superficies de accionamiento 3 a través de varios cuerpos conductores de luz 17 y cuerpos de diafragma 18 para la iluminación de representaciones de símbolos. Por debajo de la placa de circuitos impresos 14 están dispuestos sensores de fuerza 19 en forma de disco, que detectan fuerzas de accionamiento que actúan sobre el elemento de mando 2 y funcionan preferentemente según un principio de funcionamiento capacitivo. Para hacer controlables una pluralidad de funciones de mando, se puede preseleccionar una de varias funciones de mando activables tocando una de las superficies de sensor 3 dispuestas sobre la regleta de conmutación 12, que luego se confirma y se activa por medio de un accionamiento por presión del elemento de mando 2.
La estructura y el modo de funcionamiento del dispositivo de acuerdo con la invención y en particular la detección de una fuerza de accionamiento por el al menos un sensor de fuerza 19 se explican con más detalle a continuación mediante las figuras 1 y 2 en representaciones muy esquematizadas. En este caso, el elemento de mando 2 está representado de manera simplificada como una regleta de mando 2, habiéndose prescindido de la representación de todos los componentes eléctricos y electrónicos para aclarar la mecánica. Además, en los diagramas esquemáticos, la parte inferior de carcasa 7 está representada de manera simplificada como placa base 7. Para posibilitar una comparación sencilla entre las representaciones realistas de las figuras 3 a 5 y las representaciones esquemáticas de las figuras 1 y 2, se usan las mismas referencias en todas las figuras para componentes que se corresponden entre sí.
Las figuras 1 y 2 ilustran el montaje de la regleta de mando 2 en la placa base 7, que corresponde al principio según el montaje del elemento de mando 2 en la parte inferior de carcasa 7 en las figuras 3 a 5. La regleta de mando 2 está montada sobre la placa base 7 de manera que pueda pivotar alrededor de un eje de giro 4. Para ello, las secciones de extremo 4a, 4b en forma de espiga del eje de giro 4 se guían de forma móvil en agujeros alargados 25 verticales, mediante lo cual está establecida la posición de la regleta de mando 2 en relación con la dirección x (con respecto a los ejes de coordenadas x, y, z marcados en la figura 2).
Entre los agujeros alargados 25 verticales de los puntos de apoyo laterales 9 se encuentra un punto de apoyo medio 8, en el que el lado superior e inferior de la regleta de mando 2 está estrechamente enmarcado por secciones de centrado 10, 11 alineadas a lo largo del eje vertical z. Las secciones de centrado 10, 11 están configuradas por fragmentos de las partes de carcasa 6, 7 o están conectadas a las partes de carcasa 6, 7 y limitan la movilidad del elemento de mando 2 en la dirección vertical.
En la superficie de la regleta de mando 2 está introducida una abertura 5, en la que engrana un elemento de centrado 20 conectado a la placa de base 7, el cual limita la movilidad de la regleta de mando 2 en la dirección y. Para posibilitar un movimiento pivotante de la regleta de mando 2 y al mismo tiempo descartar una inclinación de la regleta de mando 2 alrededor de un eje de inclinación perpendicular al eje de giro 4, la regleta de mando 2 descansa de manera flotante sobre dos vástagos 21. Las secciones de extremo 22 libres de los vástagos 21 están montadas en cada caso en un alojamiento 23 en la regleta de mando 2, estando dispuesto un sensor de fuerza 19 entre al menos un vástago 21 y una superficie de contacto en el alojamiento 23.
Los preferentemente varios sensores de fuerza 19 detectan las acciones de presión, que actúan sobre la superficie de la regleta de mando 2, y por medio de los cuales los sensores de fuerza 19 se presionan contra las secciones de extremo 22 de los vástagos 21. Los sensores de fuerza 19 también pueden detectar ventajosamente las acciones de tracción que se producen por una elevación de la regleta de mando 2. Para ello, están previstos uno o varios resortes, que están representados esquemáticamente en el dibujo como dos resortes de compresión 24, que actúan sobre la regleta de mando 2 y presionan los sensores de fuerza 19 contra las superficies frontales de las secciones de extremo 22 de los vástagos 21. La pre-tensión provocada por los resortes de compresión 24 reduce ventajosamente al mismo tiempo el juego de cojinete de la regleta de mando 2.
Los sensores de fuerza 19 detectan, por medio de esta pre-tensión mecánica incluso en la posición de reposo de la regleta de mando 2, una fuerza que aumenta en el caso de una acción de presión sobre la regleta de mando 2 y disminuye en el caso de una acción de tracción. Por lo tanto, se pueden reconocer pivotamientos de la regleta de mando 2 tanto hacia abajo como hacia arriba por los sensores de fuerza 19 incluso sin una conexión en unión positiva.
Cuando se excede un umbral predeterminado de cambio de fuerza positivo o negativo, por medio de un equipamiento electrónico, no representado en este caso, se activa una función de mando correspondiente al accionamiento.
Referencias
1 Dispositivo
2 Elemento de mando (regleta de mando)
3 Superficies de accionamiento
4 Eje de giro
4a, 4b Secciones de extremo (del eje de giro)
5 Abertura
6 Parte superior de carcasa
7 Parte inferior de carcasa (placa base)
8 Punto de apoyo medio
9 Puntos de apoyo laterales
10, 11 Secciones de centrado
12 Regleta de conmutación
13 Soporte de regleta de conmutación
14 Placa de circuitos impresos
15 Superficies de sensor
16 Fuentes de luz
17 Cuerpo conductor de luz
18 Cuerpo de diafragma
19 Sensor(es) de fuerza
20 Elemento de centrado
21 Vástago
22 Sección de extremo
23 Alojamiento
24 Resorte(s) de compresión
25 Agujero alargado
x, y, z Ejes de coordenadas (direcciones)
y Dirección del eje
z Eje vertical

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo (1) para el manejo de varias funciones en un vehículo de motor, con un elemento de mando (2) que está montado de forma pivotante alrededor de un eje de giro (4) y, por ello, es móvil entre al menos dos posiciones, estando asignada al menos una de las posiciones a una función de conmutación,
estando montadas secciones de extremo (4a, 4b) del eje de giro (4) del elemento de mando (2) sobre dos puntos de apoyo laterales (9) en dos agujeros alargados (25) alineados a lo largo de un eje vertical (z),
estando montado de manera centrada el elemento de mando (2) en al menos un punto de apoyo (8) con respecto a la dirección del eje vertical (z), y
en el que el elemento de mando (2) se apoya en dos vástagos (21),
caracterizado por que
entre los agujeros alargados (25) verticales de los puntos de apoyo laterales (9) se encuentra un punto de apoyo medio (8), en el que el lado superior e inferior del elemento de mando (2) están estrechamente enmarcados y montados de manera centrada por secciones de centrado (10, 11) alineadas a lo largo del eje vertical (z), y por que las secciones de centrado (10, 11) están conectadas a partes de carcasa (6, 7) y limitan la movilidad del elemento de mando (2) en la dirección vertical.
2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por que la fuerza con la que el elemento de mando (2) se apoya en al menos uno de los vástagos (21) actúa al mismo tiempo sobre un sensor de fuerza (19).
3. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por que el elemento de mando (2) presenta al menos dos superficies de sensor (15) capacitivas sensibles al tacto, que activan diferentes funciones por medio de un accionamiento manual.
4. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado por que el al menos un sensor de fuerza (19) está configurado como sensor en forma de disco.
5. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado por que el sensor de fuerza (19) funciona según un principio de funcionamiento capacitivo.
6. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado por que el sensor de fuerza (19) funciona según un principio de funcionamiento piezoeléctrico.
7. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado por que el elemento de mando (2) está pretensado contra el al menos un sensor de fuerza (19) por la fuerza de al menos un resorte (24).
8. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado por que el elemento de mando (2) forma o presenta una regleta de conmutación (12) con varias superficies de sensor (15) capacitivas.
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