ES2988397T3 - Conmutador de columna de dirección para un automóvil - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a un interruptor de columna de dirección para un vehículo de motor, que comprende una palanca de conmutación (1) que puede pivotar en dos direcciones perpendiculares entre sí; una pieza de conmutación (3) que está montada de forma pivotante alrededor de un primer eje (4), en donde la palanca de conmutación (1) está montada de forma pivotante en la pieza de conmutación (3) alrededor de un segundo eje (5) dispuesto perpendicularmente al primer eje (4), y la palanca de conmutación (1) presenta un manguito de enclavamiento (6) cargado por resorte en una pieza final (15), pudiendo dicho manguito de enclavamiento enclavarse en una leva de enclavamiento (7) en diferentes posiciones; y al menos un imán (8) y al menos un sensor magnético (9) que pueden posicionarse uno respecto al otro moviendo la palanca de conmutación (1). El al menos un imán (8) está conectado rígidamente a una corredera (10) que está montada de forma móvil sobre la pieza de conmutación (3) de manera lineal paralela al primer eje (4), y el al menos un imán (8) pivota junto con la pieza de conmutación (3) cuando la pieza de conmutación pivota alrededor de su primer eje (4). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Conmutador de columna de dirección para un automóvil
[0001]La invención se refiere a un conmutador de columna de dirección para un automóvil, con una palanca de conmutación pivotable en dos direcciones perpendiculares entre sí, con una pieza de conmutación montada de forma pivotable alrededor de un primer eje, en el cual la palanca de conmutación está montada en la pieza de conmutación de forma pivotable alrededor de un segundo eje dispuesto perpendicularmente al primer eje, y en el cual la palanca de conmutación lleva en una pieza terminal un casquillo de retención cargado por resorte, que puede encajarse en diferentes posiciones en una leva de retención, y con al menos un imán y al menos un sensor magnético, que pueden posicionarse uno respecto a otro mediante movimientos de la palanca de conmutación.
[0002]Para el reconocimiento de la posición ajustada de la palanca de conmutación está previsto, por tanto, un sistema de conmutación magnético. En un conmutador de columna de dirección con un sistema de conmutación de este tipo, un imán realizado como imán permanente o bien está dispuesto en la palanca de conmutación o bien está unido a la palanca de conmutación, de modo que el imán siga directamente los movimientos de pivotamiento de la palanca de conmutación.
[0003]Un conmutador de columna de dirección de este tipo se conoce, por ejemplo, por la publicación de solicitud de patente alemana DE 10 2011 111 871 A1. El dispositivo descrito en este documento prevé una palanca de accionamiento con un imán dispuesto en ésta, en donde en una colisa que presenta una multiplicidad de posiciones de retención posibles para la palanca de accionamiento, está dispuesto un sensor magnético en cada posición de retención.
[0004]Esta estructura es relativamente compleja también debido a la multiplicidad de sensores magnéticos necesarios. En este conmutador de columna de dirección, los sensores magnéticos están dispuestos además detrás de la leva de retención, lo que repercute desfavorablemente en la longitud de construcción del conmutador de columna de dirección.
[0005]Además de un sistema de retención para generar una háptica de accionamiento y un sistema de conmutación para determinar la posición de conmutación ajustada de la palanca de conmutación, en este caso realizada mediante un sistema de sensor magnético, muchos conmutadores de columna de dirección presentan además un sistema de activación que permite un retroceso automático de la palanca de conmutación desde las posiciones de conmutación en las que el conmutador de columna de dirección funciona como conmutador de relé de intermitencia.
[0006]Habitualmente, el conmutador de columna de dirección de un automóvil dispone solo de un espacio de instalación limitado. Por lo tanto, los sistemas mencionados deben estar adaptados entre sí, para que puedan alojarse todos en el espacio de instalación disponible.
[0007]Dado que ni el sistema de activación ni el sistema de retención tiene muchos grados de libertad en cuanto a su posición y disposición, el sistema de conmutación magnético generalmente tiene que caber lateralmente junto a estos dos. La búsqueda de una posición adecuada suele ser un compromiso entre los requisitos de espacio de instalación y la robustez del sistema.
[0008]La publicación de solicitud de patente US 2009/139850A1 describe un conmutador de columna de dirección de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. En la pieza de conmutación de este conmutador de columna de dirección está montado un carro unido a un imán, de manera que puede moverse linealmente de forma perpendicular a un primer eje y sigue los movimientos de la palanca de conmutación del conmutador alrededor de un segundo eje. Durante movimientos pivotantes de la palanca de conmutación alrededor de su primer eje, también pivota el imán.
[0009]Por tanto, se planteó el objetivo de crear un conmutador de columna de dirección de este tipo con un sistema de conmutación especialmente compacto y que influyera lo menos posible en los demás componentes.
[0010]De acuerdo con la invención, este objetivo se consigue por que el al menos un imán está fijamente unido a un carro que está montado en la pieza de conmutación de forma linealmente desplazable paralelamente al primer eje y que sigue los movimientos de la palanca de conmutación alrededor del segundo eje, y por que, durante los movimientos pivotantes de la pieza de conmutación alrededor de su primer eje, pivota también el al menos un imán.
[0011]El sistema de conmutación propuesto aquí está, por tanto, guiado linealmente en una dirección. En cambio, muchos sistemas de conmutación conocidos trabajan de forma rotatoria tanto en el sentido de conmutación horizontal como en el vertical de la palanca de conmutación.
[0012]Por su estructura, el sistema de conmutación propuesto puede disponerse de manera que influya poco o nada en los demás sistemas y tampoco se vea limitado por otros sistemas.
[0013]A este respecto, es especialmente ventajoso si el carro está configurado a modo de marco y presenta una cavidad por la que pasa el casquillo de retención.
[0014]Igualmente de forma muy ventajosa, también al menos una parte de un sistema de activación, adecuada para retornar la palanca de conmutación desde una posición de conmutación accionada, puede pasar por la cavidad.
[0015]El sistema de conmutación magnético puede "engranar alrededor" del sistema de activación y estar dispuesto con su sistema de sensor por debajo del sistema de retención. Mediante esta disposición, el sistema de conmutación puede optimizarse en cuanto a su robustez, en gran medida sin ser influenciado por los demás sistemas.
[0016]Además, la estructura y el control del sistema de conmutación de acuerdo con la invención ofrecen la ventaja de grados de libertad adicionales en el posicionamiento del sistema de conmutación: mientras que los sistemas conocidos solo permiten una orientación limitada sin provocar en parte considerables desventajas en la evaluación, el sistema de sensor del sistema de conmutación de acuerdo con la invención puede disponerse de forma libremente girada alrededor del primer eje de giro de la pieza de conmutación sin perjudicar la calidad de la evaluación.
[0017]Resulta especialmente ventajoso prever que el carro esté acoplado a la palanca de conmutación por medio de una palanca de desviación montada de forma giratoria en la pieza de conmutación. De este modo, se consigue que la palanca de desviación transmita los movimientos de la palanca de conmutación alrededor del segundo eje al carro con una multiplicación de palanca.
[0018]A continuación, la invención se describirá y explicará con la ayuda del dibujo. Las figuras 1 a 3 muestran respectivamente un primer ejemplo de realización de un conmutador de columna de dirección de acuerdo con la invención sin una carcasa circundante, concretamente en
la figura 1, en una vista en planta desde arriba, en
la figura 2, en una vista de despiece ordenado, y en
la figura 3, en una vista en sección.
[0019]Las figuras 4 a 6 muestran respectivamente un segundo ejemplo de realización de un conmutador de columna de dirección de acuerdo con la invención sin carcasa circundante, en concreto, en
la figura 4, en una vista en planta desde arriba, en
la figura 5, en una vista de despiece ordenado, y en
la figura 6, en una vista en sección.
[0020]La figura 1 muestra el conmutador de columna de dirección adicionalmente sin leva de retención 7 que sin embargo se muestra en las figuras 2 y 3. La siguiente descripción se refiere a todas las figuras en conjunto.
[0021]El conmutador de columna de dirección presenta una pieza de conmutación 3 en la que, en dos superficies exteriores opuestas, están conformados muñones de eje como puntos de soporte 14. En el estado completamente montado, los muñones de eje están insertados como puntos de soporte 14 en cavidades de una carcasa no mostrada aquí, por lo que la pieza de conmutación 3 está montada de forma pivotable alrededor de un primer eje 4. En particular, la carcasa puede estar dispuesta en la columna de dirección de un automóvil o incluso estar realizada como componente de la columna de dirección.
[0022]La pieza de conmutación 3 presenta una perforación 13, al lado de la cual se encuentran dos puntos de soporte 2, en los que la palanca de conmutación 1 está montada de forma pivotable alrededor de un segundo eje 5. Una pieza terminal 15 de la palanca de conmutación 1 atraviesa la perforación 13 de la pieza de conmutación 3.
[0023]Por debajo de la perforación 13, en la pieza de conmutación 3 está dispuesto un dispositivo compuesto por varios componentes, cuya función es retornar la palanca de conmutación 1 de una posición desviada a una posición inicial, y que aquí se designarán conjuntamente como sistema de activación 12. El modo de funcionamiento del sistema de activación 12 no se describirá aquí en detalle, ya que es básicamente conocido y no es esencial para comprender la invención. El modo de funcionamiento básico de un sistema de activación se explica, por ejemplo, en el modelo de utilidad alemán DE 81 12331 U1.
[0024]La pieza terminal 15 está fijamente unida a una pieza de mango 16 de la palanca de conmutación 1, que está prevista para el accionamiento manual de la palanca de conmutación 1 y mediante cuyos movimientos en diferentes direcciones, en primer lugar, la pieza de conmutación 3 puede hacerse pivotar alrededor del primer eje 4 y, en segundo lugar, también la palanca de conmutación 1 dentro de la pieza de conmutación 3 puede hacerse pivotar alrededor del segundo eje 5. Los puntos de soporte 2 para la palanca de conmutación 1 están dispuestos en relación con los puntos de soporte 14 de la pieza de conmutación 3 de tal manera que el primer y segundo ejes 4, 5 están alineados perpendicularmente entre sí.
[0025]Dentro de un orificio en la pieza terminal 15 está dispuesto un casquillo de retención 6 que está cargado con un muelle de compresión 17 y cuya punta está en contacto con la leva de retención 7 y puede encajar allí en varias posiciones. Estas posiciones, que la palanca de conmutación 1 puede adoptar de forma estable o inestable en la leva de retención 7, definen las posibles posiciones de conmutación de la palanca de conmutación 1.
[0026]La posición de conmutación actualmente ajustada de la palanca de conmutación 1 se determina por medio de un sistema de sensor magnético. Para ello, se determina la posición de un imán 8 con respecto a un sensor magnético 9 siendo analizadas las señales del sensor magnético 9 por una electrónica que no se muestra aquí.
[0027]De acuerdo con la invención, está previsto que el imán 8 esté fijamente unido a un carro 10 que está montado en la pieza de conmutación 3 de forma linealmente desplazable paralelamente al primer eje 4 y que sigue los movimientos de la palanca de conmutación 1 alrededor del segundo eje 5, y que durante movimientos pivotantes de la pieza de conmutación 3 también pivota alrededor del primer eje 4.
[0028]Para ello, el carro 10 está configurado a modo de marco y presenta una cavidad 11, por la que pasan el casquillo de retención 6 así como partes del sistema de activación 12. Gracias a su diseño a modo de marco, el carro 10 está configurado de forma muy compacta y solo requiere un pequeño espacio de montaje en la pieza de conmutación 3.
[0029]El carro 10 presenta dos partes laterales 20 paralelas entre sí, que están unidas a las ranuras de deslizamiento 21 conformadas en la pieza de conmutación 3, formando una guía de deslizamiento. Para ello, en las ranuras de deslizamiento 21 están insertados elementos de guía conformados en los lados interiores de las partes laterales 20. Los elementos de guía, que no se pueden ver en las figuras, pueden estar configurados en particular en forma de clavijas cortas. En la parte superior del carro 10, las partes laterales 20 están unidas a un travesaño 22 que está acoplado a la pieza terminal 15 de la palanca de conmutación 1 a través de un elemento de arrastre 23.
[0030]La parte inferior del carro 10 está formada por un soporte de imán 18 que lleva uno o varios imanes 8. Preferiblemente, el al menos un imán 8 puede estar pegado o moldeado por inyección en el soporte de imán 18. El soporte de imán 18 puede estar formado en una sola pieza con las partes laterales 20 del carro 10 o, como se muestra en las figuras, estar fabricado como pieza individual que está unida a las partes laterales 20 del carro 10, por ejemplo, mediante enclavamiento.
[0031]Los movimientos del imán 8 son detectados por un sensor magnético 9 que está dispuesto sobre una placa de circuito impreso 19, que está dispuesta fijamente con respecto a la carcasa que no se muestra aquí. El sensor magnético 9, que preferentemente puede estar realizado como sensor Hall de medición tridimensional, detecta tanto la intensidad como la dirección del campo magnético que lo atraviesa y, por lo tanto, puede distinguir entre movimientos lineales y movimientos pivotantes del carro 10.
[0032]En la realización mostrada en las figuras, no se necesitan líneas de conexión móviles para el sensor magnético 9.
[0033]La orientación del / de los imanes 8 con respecto al sensor magnético 9 no tiene que ser necesariamente en la dirección longitudinal del conmutador de columna de dirección, es decir, de forma aproximadamente paralela al casquillo de retención 6, como se muestra en las figuras. En su lugar, también puede preverse una disposición del soporte magnético 18 en el carro 10, girada alrededor del primer eje 4, estando adaptada correspondientemente la orientación del sensor magnético 9.
[0034]Esta orientación girada del sistema de conmutación no influye en la evaluación, pero proporciona una mayor flexibilidad en el diseño del conmutador de columna de dirección.
[0035]Las figuras 4 a 6 ilustran una realización particularmente ventajosa del conmutador de columna de dirección de acuerdo con la invención. La estructura de este segundo ejemplo de realización coincide en muchos detalles con la del primer ejemplo de realización descrito anteriormente con la ayuda de las figuras 1 a 3; por tanto, se puede prescindir de repetir la explicación de los detalles ya descritos aquí. La siguiente descripción se refiere, por tanto, sobre todo a las características que diferencian las dos versiones. Los signos de referencia ya introducidos en el primer ejemplo de realización se mantienen para las piezas idénticas y de acción idéntica.
[0036]El ejemplo de realización mostrado en las figuras 4 a 6 se caracteriza por el hecho de que aquí el carro 10 está acoplado a la palanca de conmutación 1 por medio de una palanca de desviación 24 montada de forma giratoria en la pieza de conmutación 3, por lo que la palanca de desviación 24 transmite los movimientos de la palanca de conmutación 1 alrededor del segundo eje 5 al carro 10 con una multiplicación de palanca.
[0037]La palanca de desviación 24 puede apreciarse especialmente bien como pieza individual en la figura 5. Se compone de un alma de unión 28 en la que están conformadas de forma paralelamente opuestas respectivamente primeras y segundas guías de agujero alargado 25, 26 y una clavija de soporte 27 dispuesta entre ellas.
[0038]Las clavijas de soporte 27 están insertadas en cavidades de soporte 37 en la pieza de conmutación 3, por lo que la palanca de desviación 24 está soportada de forma giratoria en la pieza de conmutación 3. En las primeras guías de agujero alargado 25 conformadas en el carro 10 engranan primeras clavijas guía 35, una de las cuales puede apreciarse en la figura 6. Las segundas guías de agujero alargado 26 de la palanca de desviación 24 actúan en conjunto con segundas clavijas guía 36 en la pieza terminal 15 de la palanca de conmutación 1. La palanca de desviación 24 forma por tanto una palanca de dos brazos en el sentido físico.
[0039]El pivotamiento de la palanca de conmutación 1 alrededor de su segundo eje 5 provoca así un pivotamiento de la palanca de desviación 24 y, al mismo tiempo, un desplazamiento del carro 10 acoplado a la palanca de desviación 24. En este caso, el carro 10 se mueve en dirección opuesta a la pieza terminal 15 de la palanca de conmutación 1 o de forma exactamente correspondiente a la dirección de movimiento de la pieza de mango de la palanca de conmutación 1.
[0040]Para el funcionamiento del sistema de conmutación completo, es importante que el imán 8 adopte en cada posición de conmutación una posición unívoca que se diferencie lo suficientemente de todas las demás posiciones como para que pueda ser detectada de forma fiable por el sensor magnético 9.
[0041]Durante un movimiento de giro de la palanca de conmutación 1 alrededor del segundo eje 5, la carrera alcanzable del carro 10 en caso de un arrastre directo por la palanca de conmutación 1, tal como se muestra en las figuras 1 a 3, depende directamente del movimiento de conmutación de la palanca de conmutación 1. Por lo tanto, un pivotamiento de la palanca de conmutación 1 en un ángulo pequeño conduce a una carrera reducida del carro 10 y, por tanto, también del imán 8.
[0042]Si el movimiento de pivotamiento de la palanca de conmutación 1 alrededor del segundo eje 5 es demasiado pequeño, no se alcanza una carrera del imán 8 suficiente para detectar de manera fiable sus posiciones y distinguirlas de otras posiciones.
[0043]Con la ayuda de la palanca de desviación 24, de acuerdo con el segundo ejemplo de realización, los pequeños movimientos de giro de la palanca de conmutación 1 pueden multiplicarse correspondientemente y, por tanto, aumentarse. De este modo, unos pequeños movimientos pivotantes de la palanca de conmutación 1 pueden provocar una carrera relativamente grande del carro 10 y del imán 8 dispuesto en él.
[0044]Por lo tanto, el movimiento lineal del carro 10 ya no depende únicamente del movimiento pivotante de la palanca de conmutación 1, sino que también está determinado por la relación de multiplicación realizada por la palanca de desviación 24.
Signos de referencia
[0045]
1 Palanca de conmutación
2 Puntos de soporte
3 Pieza de conmutación
4 Primer eje
5 Segundo eje
6 Casquillo de retención
7 Leva de retención
8 Imán
9 Sensor magnético
10 Carro
11 Cavidad
12 Sistema de activación
13 Perforación
14 Puntos de soporte
15 Pieza terminal
16 Pieza de mango
17 Resorte de compresión
18 Soporte magnético
19 Placa de circuito impreso
20 Partes laterales
21 Ranuras de deslizamiento
22 Travesaño
23 Elemento de arrastre
24 Palanca de desviación
25 Primeras guías de agujero alargado
26 Segundas guías de agujero alargado
27 Clavijas de soporte
28 Alma de unión
Primeras clavijas guía
Segundas clavijas guía
Cavidades de soporte
Claims (4)
1. Conmutador de columna de dirección para un automóvil,
con una palanca de conmutación (1) pivotable en dos direcciones perpendiculares entre sí,
con una pieza de conmutación (3) montada de forma pivotable alrededor de un primer eje (4),
en el cual la palanca de conmutación (1) está montada en la pieza de conmutación (3) de forma pivotable alrededor de un segundo eje (5) dispuesto perpendicularmente al primer eje (4),
en el cual la palanca de conmutación (1) lleva en una pieza terminal (15) un casquillo de retención (6) cargado por resorte, que puede encajarse en diferentes posiciones en una leva de retención (7),
y con al menos un imán (8) y al menos un sensor magnético (9), que pueden posicionarse uno respecto a otro mediante movimientos de la palanca de conmutación (1),
caracterizado
por queel al menos un imán (8) está fijamente unido a un carro (10) que está montado en la pieza de conmutación (3) de forma linealmente desplazable paralelamente al primer eje (4) y que sigue los movimientos de la palanca de conmutación (1) alrededor del segundo eje (5), y
por quedurante los movimientos pivotantes de la pieza de conmutación (3) alrededor del primer eje (4), pivota también el al menos un imán (8).
2. Conmutador de columna de dirección de acuerdo con la reivindicación 1,caracterizado por queel carro (10) está configurado a modo de marco y presenta una cavidad (11) por la que pasa el casquillo de retención (6).
3. Conmutador de columna de dirección de acuerdo con la reivindicación 2,caracterizado por queal menos una parte de un sistema de activación (12), adecuada para retornar la palanca de conmutación (1) desde una posición de conmutación accionada, pasa a través de la cavidad (11).
4. Conmutador de columna de dirección de acuerdo con la reivindicación 1,caracterizado por queel carro (10) está acoplado a la palanca de conmutación (1) por medio de una palanca de desviación (24) montada de forma giratoria en la pieza de conmutación (3).
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