具有转动滚轮的命令选择器 |
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| 申请号 | CN201380016972.3 | 申请日 | 2013-03-14 | 公开(公告)号 | CN104220952A | 公开(公告)日 | 2014-12-17 |
| 申请人 | 德尔福技术有限公司; | 发明人 | P·巴瑞赫; E·珂罗蒂雅; C·西蒙; N·图尔; | ||||
| 摘要 | 一种命令选择器(12)，该命令选择器(12)包括安装在 支撑 件(28)中并绕 主轴 (A1)自由转动的滚轮(14)、固定的印刷 电路 板(34)、绕 副轴 (A2)转动的探测轮(48)、可转动地将滚轮(14)连接到探测轮(48)的传动装置(30、44、46)，探测轮(48)的转动通过布置在印刷 电路板 (34)上的转动 传感器 (52)探测。主轴(A1)和副轴(A2)是不平行的，传动装置(30、44、46)包括 角 度(58)，且探测轮(48)在平行于印刷电路板(34)的平面中转动，副轴(A2)垂直于印刷电路板(34)，以便使选择器(12)的 包围体 积最小。 | ||||||
| 权利要求 | 1.命令选择器(12)，包括： |
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| 说明书全文 | 具有转动滚轮的命令选择器技术领域[0001] 本发明涉及具有设计成选择命令的方便操作的转动滚轮的选择器。 背景技术[0002] 车辆驾驶员可触及的命令的多样性和方式的多样性增加了观点，该观点是很多车辆在其方向盘上或在补偿卫星上具有可通过驾驶员拇指操作的一个或多个转动滚轮。连接到显示器或屏幕的这些滚轮可从头到尾滚动命令菜单的选项，诸如电台或地址簿中的名字。为了确认选择，使用者必须按压滚轮并像传统按钮一样将其稍微向里推。 [0003] 这种类型的转动滚轮的命令选择器可从DE102007038580A1得知，该转动滚轮带有正齿轮系和具有深凹口的圆盘，通过光学传感器探测滚轮的转动。滚轮进一步布置在支撑件中，并且按压滚轮移动滚轮和支撑件，该支撑件致动印刷电路板的开关。在传统的方式中，开关集成在覆盖印刷电路板的盖子的弹性圆顶中。 [0004] 功能存在和要求现涉及装置的紧凑性、命令的有效性和使用者经受的触感。提出可容纳在不仅受限而且由于它们具有凸状或倾斜表面难以安装的空间中的紧凑式选择器变得重要。此外，按钮或显示器乃至其它转动选择器必须可放置在其附近。 发明内容[0005] 本发明通过提出包括安装在支撑件中的滚轮的紧凑式命令选择器解决了所提到的问题，滚轮绕主轴自由转动。选择器还包括固定的印刷电路板，绕副轴转动的探测轮和转动地将滚轮连接到探测轮的传动装置。滚轮的转动可因此通过布置在印刷电路板上的转动传感器探测。主轴和副轴是不平行的、会聚的或不会聚的，传动装置因此包括角度，使得探测轮在平行于印刷电路板的平面上转动。副轴垂直于印刷电路板，以便有利地使选择器的包围体积最小。 [0006] 更具体地说，主轴和副轴会聚并形成直角，传动装置的角度是90°。 [0007] 此外，传动装置是驱动齿轮通过在主轴上延伸并转动的驱动轴一体地连接到滚轮的齿轮系。驱动齿轮的直径有利地小于滚轮的直径，使得装饰正面可覆盖齿轮系而不会对其造成干扰。而且，装饰正面设有开口，滚轮的一部分从该开口露出。一种可能性是，驱动齿轮是圆锥形且是将滚轮的转动传到从动轴的锥齿轮机构的一部分，该从动轴沿副轴沿印刷电路板的方向延伸，探测轮固定到从动轴。 [0008] 在第一实施例中，驱动锥齿轮有利地尽可能靠近滚轮布置在滚轮和锥齿轮机构的节锥顶端之间，该节锥顶端是主轴和副轴的交叉点，以便因此使选择器的总长度最小，该总长度沿主轴测量。 [0009] 在第二实施例中，驱动锥齿轮远离滚轮一距离布置在驱动轴的端部，锥齿轮机构的节锥顶端接着在滚轮和驱动齿轮之间。因此，尽可能靠近滚轮提供一个可接纳诸如布置在装饰正面和驱动轴之间的背光式显示器的装置的空间。 [0010] 在第三实施例中，驱动齿轮具有正齿，因此与第一从动齿轮形成了具有平行于主轴的轴的第一正齿轮机构。第一从动齿轮还具有大于其根部圆柱宽度的齿宽，使得其齿平行于主轴突出。突出部分与第二从动齿轮的齿啮合，该第二从动齿轮由于其部件绕副轴转动，以便因此形成齿轮系的角度。探测轮轴向地固定到第二从动齿轮。 [0011] 此外，按压滚轮致使其沿副轴进行平移运动，滚轮的平移运动还沿副轴移动支撑件，将其移动到更靠近印刷电路板。因此，致动布置在印刷电路板上的位置传感器。选择器还设有对支撑件施加对抗支撑件的平移运动的回复力的弹性装置。因此，在不作任何处理的情况下，滚轮及其支撑件保持在远离印刷电路板的中性位置。弹性装置可具体地是形成覆盖印刷电路板的盖子的一部分的弹性体圆顶，圆顶与位置传感器的部件形成一体。 [0012] 在根据第三实施例进行的滚轮沿副轴的平移运动的过程中，与第二从动齿轮配合的第一从动齿轮的突出齿在第二从动齿轮的齿之间沿副轴滑动。携带探测轮的第二从动齿轮接着在滚轮的平移运动过程中保持不动。 [0013] 探测轮包括形成角区的至少一根径向臂，但更通常的是呈领结形式的两根径向臂，且转动传感器包括两个光学发送-接收器，该两个光学发送-接收器探测径向臂在其位置上经过，因此可确定滚轮的转动方向。 [0014] 选择器还可包括背光式装置。装置包括布置在印刷电路板上并发出光束的光源、通常是一个或多个发光二极管，该光束通过光导装置传导直到显示器为止，该显示器远离印刷电路板，自身布置成靠近滚轮。光导装置形成绕过传动装置的门廊。本发明还涉及根据以上段落执行的包括命令选择器的控制模块。选择器布置在设有基本上垂直于副轴的装饰正面的外壳中。正面设有至少一个开口，选择器的滚轮的圆柱形部分从该至少一个开口露出，以便可操作滚轮。外壳设有沿副轴定向的母或公直线性导轨，该母或公直线性导轨分别与设置在滚轮的支撑件中的公或母直导轨配合。当压力施加到滚轮时，支撑件可在导轨中滑动且不会倾斜。此外，可操作的按钮可靠近滚轮设置在装饰正面上。 [0016] 本发明的其它特征、目的和优点将在阅读以下详细说明和观看通过示例的方式给出而没有限制的附图时显现出来，附图中：图1是其中布置有根据本发明的命令选择器的控制模块的立体图。 [0017] 图2是示出图1所示的命令选择器的第一实施例的立体图。 [0018] 图3是示出图1所示的命令选择器的第二实施例的类似于图2所示的视图。 [0019] 图4是示出图1所示的命令选择器的第三实施例的类似于图2所示的视图。 具体实施方式[0020] 图1中示出了包括具有转动滚轮的选择器12的控制模块10。滚轮14可通过用拇指简单触摸它转动以便选择出现在显示器或屏幕(未示出)上的下拉菜单上的命令，该滚轮仅部分地通过形成在装饰正面18中的开口16露出。例如可以为从预先选择并放在存储器的电台选择电台或选择地址簿中联系人的名字的事件。滚轮14的转动使电台或名字一个接着一个从头到尾滚动。滚轮14还可通过垂直于装饰正面18按压滚轮14确认选择。压力以某一计算机鼠标的滚轮的方式稍微向下推动滚轮14。致动其它命令的按钮20布置在滚轮14附近，且紧靠滚轮14的附近放置有背光式显示器22。 [0021] 整个位置参照包括主轴A1和与主轴A1垂直的副轴A2，该主轴A1是滚轮14的转动轴线，而副轴A2是滚轮14可沿其向里推的轴线。装饰正面18基本上垂直于副轴A2。 [0023] 模块10包括外壳24，该外壳24具有底部、四个侧面和盖子，它们限定内部体积，具有滚轮14的选择器布置在该内部体积中。盖子可以是装饰正面18自身，装饰正面对使用者可见并设有开口16，滚轮14可通过该开口16操作。在图1所示的实例中，外壳的底部相对于装饰正面18大坡度地倾斜，从而考虑接纳模块10的狭窄空间。所示的形式仅是例示，而其它形式的外壳24当然也是可能的。 [0024] 图2中示出了选择器12的第一实施例。滚轮40具有圆柱形或其它形状，例如稍稍带有圆顶形。滚轮布置在主轴A1上并安装在浴缸状的支撑件28中。轴向地固定到滚轮14的驱动轴30沿主轴A1在滚轮14的任一侧上延伸，以便与设置在支撑件28上的两个圆形开口配合，从而形成两个轴承。支撑件28布置在印刷电路板34上，该印刷电路板34平行于装饰正面18固定在外壳24中。印刷电路板34包括放置在弹性体圆顶38下的位置传感器36或开关，该弹性体圆顶38形成覆盖印刷电路板34的较宽盖子的一部分。导电芯片与圆顶38的内部形成一体，以便压力施加到圆顶38时闭合控制电路。 [0025] 此外，驱动锥齿轮40安装在驱动轴30的一端，与从动锥齿轮42以直角啮合形成具有比值1的第一齿轮机构44，两个齿轮40、42具有相同数量的齿。与滚轮14同轴的驱动齿轮40具有小于滚轮直径的头部直径，使得当滚轮14由于其部件突出穿过开口16时，装饰正面18可覆盖驱动齿轮40而无需调节轴衬。 [0026] 沿副轴A2在印刷电路板34的方向延伸的从动轴46轴向地固定到从动齿轮42。探测轮48平行于印刷电路板34固定在从动轴46的端部。探测轮48设有从轮48的中心径向延伸的两个角区50，以及印刷电路板34由于其部件设有布置在探测轮48的转动副轴A2的任一侧上的发送-接收器类型的两个光学传感器52，使得发出的信号可由角区50反射，接着由光学传感器52接收。 [0027] 从操作的观点看，滚轮14在主轴A1上的转动带动锥齿轮机构44，以使探测轮48在平行于印刷电路板34的平面上转动。光学传感器52探测连续经过其位置的探测轮48的角区50，并当角区50在传感器52对面时，发出的光信号反射且传感器52向控制单元(未示出)发送电信号“1”。当经过角区50且传感器52位于两个角区50之间，发出的信号不反射且传感器52发送电信号“0”到控制单元。相对布置的两个传感器52依次发送信号“0”和“1”，且控制单元解释该信息以确定探测轮48的转动方向，并由此确定滚轮14的转动方向。 [0028] 由于两个传感器52中的每个可发送信号“0”或“1”，且轮48设有两个角区50，因此在探测轮48的一次旋转过程中八种可能的信号组合的结果是：00、10、11、01、00、10、11、01。控制单元根据组合的变化确定滚轮14的转动方向。例如，当组合从01变到00时，转动方向与对应于组合从01变到11的转动方向相反。 [0029] 通过具有不同数量的角区、另一数量的发送-接收器，乃至通过具有有不等于1的传动比的第一齿轮机构，可以容易于实现每次旋转产生大于或小于8种组合的装置。此外，图2示出了在印刷电路板下面的传感器和探测轮的布置，“在下面”意思是在电路板和外壳的底部之间，但在印刷电路板上方的相对布置当然是可能的。 [0030] 齿轮比不等于1也是可能的，且类似地，齿轮机构的齿轮可很不一样，从而考虑齿的轮廓或模块。 [0031] 为了在滚轮14的转动过程中提高触感，索引装置(未示出)可附连到选择器12。这种装置可例如包括由滚轮14驱动转动并与柔性薄板的自由端配合的齿轮，该柔性薄板通过其另一端固定到支撑件28。该齿轮的转动和薄板从一个齿移动到下一个齿的忽动忽停的移动产生小的周期力，该周期力容易被操作员感知。在结构上，齿轮可在任何在滚轮14的任一侧上与驱动轴形成一体，或可与从动轴46形成一体。后者的构型可将薄板例如平行于主轴A1布置在支撑件28和印刷电路板34之间，而不改变选择器的外壳体积。不必要增加齿轮，齿轮系的齿轮中的一个、驱动齿轮或从动齿轮可用于同一目的。类似地，薄板可用诸如索引系统或球和弹簧的任何已知装置代替。仍从操作的观点看，沿副轴A2按压滚轮14使滚轮14和支撑件28沿副轴A2移位并致使位置传感器行进。圆顶38变形且行进致使电路闭合，因此确认在滚轮14的先前转动过程中已选择的命令。变形的圆顶38接着在支撑件上施加抵抗变形的沿副轴A2定向的回复力，使得滚轮14和支撑件28保持在远离印刷电路板34的中性位置而没有任何偏置。选择器12可容易地设计成使得滚轮14行进了大约 2mm的所谓“长”距离或小于1mm的所谓“短”距离。命令的确认还可通过在另一装置(例如在附近的按钮)上的动作进行，且接着滚轮没有平移运动选项并仅可绕主轴转动。 [0032] 当压力施加到滚轮14时，包括驱动齿轮40、从动齿轮42、从动轴46和探测轮48的齿轮系沿副轴A2平移运动行进的距离值。因此，探测轮48稍微移动远离印刷电路板34和光学传感器52。这种稍微移开完全不会影响反射信号的传送或接收。对称地，在探测轮48布置在印刷电路板34的正面的情况下，按压滚轮14将探测轮48移动到更靠近印刷电路板34。这种朝向电路板的移动必须设置成探测轮不会与印刷电路板接触，这种组装也不会影响持续传送和接收反射信号的光学传感器的操作。 [0033] 图2中，锥齿轮44形成90°角58，以便探测轮48在平行于印刷电路板34的平面上转动。可根据在外壳24中印刷电路板34的布置可选择其它角度，期望目标是使选择器12的外壳体积或包围体积最小并可在选择器12旁布置其它装置。 [0034] 图3示出了根据图2所示的第一实施例的原理的选择器12的第二实施例。在该替代实施例中，驱动轴30沿主轴A1延伸超过副轴A2。因此第一齿轮机构44的节锥顶端S位于滚轮14和驱动齿轮40之间，该节锥顶端S也是主轴A1和副轴A2的相交点。由于驱动轴30具有小于驱动齿轮直径的直径，因此该实施例具有以下优点，即，可用于布置诸如背光式显示器22的装置的空间布置在驱动轴30和装饰正面18之间最靠近滚轮14的附近。 [0035] 显示器22包括布置在印刷电路板34上的光源，通常是一个或多个发光二极管，以及光导装置64，该光导装置64将从光源发出的光束传导到装饰正面18。光导装置64呈门廊的形式，该门廊的两根立柱沿装饰正面18的方向从印刷电路板34延伸并通过横杆连接。光束因此照亮横杆，以便使用者部分可见。如图1所示，显示器22的可见部分示出了箭头，但任何其它图案当然是可能的。 [0036] 图4示出了选择器12的第三实施例。该第三实施例的齿轮系包括具有正齿的三个齿轮。驱动齿轮40和第一从动齿轮42的轴线是平行的并沿主轴A1定向，而与探测轮48形成一体的第二从动齿轮70的轴线是沿副轴A2。为了形成90°角58，第一从动齿轮42的齿比该齿轮的基部圆柱的宽度长，齿因此沿第二从动齿轮70的方向突出72，以便与第二从动齿轮啮合。滚轮14的转动因此传到绕副轴A2转动的探测轮48。当压力施加到滚轮14时，突齿72滑入第二从动齿轮70的齿而不使之移动。 [0037] 在未示出的第四可替代实施例中，齿轮系可用诸如传送带或弹性带和皮带轮的柔性连接代替，该柔性连接布置成将滚轮的转动传到探测轮，同时操作滚轮沿副轴平移运动。 |
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