作用 ( 其抑制杆经由两个轴线的倾斜 ), 通过上述的第一装置, 例如通过四个彼此垂直布置 的凸起减小了锁死的危险, 所述凸起具有各个互补的槽和运动模块。 优选所述其它的装置具有一个同样可倾斜地支承的带动器 - 箍, 其被杆在杆的所 有的倾斜运动时带动, 所述倾斜运动至少朝向具有槽的运动模块实现或远离该运动模块实 现。带动器 - 箍在优选的实施方式中具有两个平行的前后布置布置的拱门的形状, 它们通 过在侧面上的两个另外的较小的跨距的拱门彼此连接, 其中杆穿过从上方观察由此构成的 矩形。为了实现其功能, 即获取杆的各个 ( 未被具有槽的运动模块所测定的 ) 运动分量, 带 动器 - 箍如此设置, 使得矩形的较长的伸展长度垂直于所述至少一个具有槽的运动模块的 旋转轴线延伸。带动器 - 箍在此与至少一个弹簧元件耦合, 其力抑制带动器 - 箍由其初始 位置出发的倾斜。如此构成的带动器 - 箍与具有槽的运动模块和互补的凸起在所有的杆的 倾斜时导致均匀的复位力。从而带动器 - 箍能够这样配合到上述布置中, 使得它无干扰地 允许杆的所有倾斜。
在优选的实施方式中带动器 - 箍是可倾斜地支承并且复位力通过其与至少一个 其它的可旋转地支承在操纵杆壳体中的运动模块的连接实现, 该运动模块虽然不具有槽, 但是其它方面与上述的运动模块类似。这个运动模块同样具有弹簧元件, 其形成弹簧力防 止运动模块由初始位置出发的转动。
在优选的实施方式中在带动器 - 箍和运动模块之间的连接通过形锁合和 / 或通过 粘结实现, 以实现可靠的力传递。
在优选的实施方式中杆在其面对所述至少一个其它的与带动器 - 箍连接的运动 模块的一侧上具有凸起, 其特别优选地具有与杆的上述的凸起相同的形状和尺寸。所述至 少一个其它的与带动器 - 箍连接的运动模块在其面对操纵杆的一侧上的槽具有一个凹部 代替槽, 该凹部具有一个球段的内表面的形状, 该球的半径稍大于凸起的轮廓的半圆的半 径。这种运动模块如此布置, 使得操纵杆的相应的凸起以其背对杆的表面滑动地贴靠在凹 部上。通过这种方式所述其它的运动模块 ( 其与带动器 - 箍连接并且不具有任何槽 ) 有助 于杆的支承。
符合目的地, 操纵杆具有两个对置的具有槽的运动模块和两个与之垂直布置的对 置的与带动器 - 箍连接的运动模块, 并且该杆包含四个彼此垂直的凸起。
优选在每个运动模块上设置弹簧元件。 这种多重的复位力作用提高了操纵杆的运 行安全性。
在一个实施方式中运动模块的可旋转的支承至少也经由在运动模块的外表面和 壳体之间的滑动支承实现。这种支承形式在合适的材料选择 ( 优选特殊的具有良好的滑动 特性的塑料 ) 时, 由于出现的相当小的力是寿命长的无需维护的且可便宜制造。这导致构 件的面状受载。同时它确保较小的摩擦并且因此确保操纵杆的舒适的操作。
在优选的实施方式中至少也设置运动模块在一个轴上的支承。为此目的, 在运动 模块上设置圆筒形的凸起, 该凸起具有一个钻孔并且与一个互补的轴共同构成一个滑动轴 承, 该轴设置在壳体上并且穿过该壳体。这种类型的支承是可靠的并且很好地与操纵杆的 整体构造适配。 不仅运动模块的可旋转的支承, 而且凸起在槽中的纵向引导, 能够设置成滚 动支承或纵向引导。
优选至少一个运动模块通过壳体上的可重新取消的固定能够可选择地被锁止。 由
此操纵杆也能够用于这样的应用, 其中至少暂时地仅仅期望围绕一个轴线的可倾斜性。由 此完全锁止操纵杆也是可能的。
该装置包含优选在至少一个运动模块中的螺纹孔, 锁止螺钉以一个互补的外螺纹 穿过操纵杆的钻孔可选择地拧入所述螺纹孔中。
优选设置螺旋扭力弹簧作为弹簧元件。这可以实现特别简单的构造。
弹簧元件能够在一个实施方式中由塑料制成。 特别是在构成为螺旋扭力弹簧的实 施方式中利用塑料弹簧业已获得足够的弹簧力和弹簧元件的足够的持续受载能力。 由此与 由金属制成的弹簧元件相比, 在将力导入操纵杆的部件时的负载尖峰减小了。此外获得弹 簧的较大数量的不同的固定可能性。
在优选的实施方式中设置由金属制成的弹簧元件用于确保特别高的稳固性。
优选弹簧的两个臂通过至少一个线圈连接。 由此弯曲分布在较长的路径上并且降 低材料负载, 此外形成简单的组装可能性。螺旋扭力弹簧优选以其线圈围绕在优选的实施 方式中也用于支承的运动模块的凸起布置。 该凸起特别优选一直伸到壳体之前不远处或与 之接触。弹簧能够以这种方式不从凸起上滑脱并且被特别简单和可靠地组装。
螺旋扭力弹簧也可以是 U 形的, 以进一步降低制造费用。因为在该实施方式中弹 簧不能全周边地包围凸起, 所以能够设置其它的装置, 该装置导致弹簧沿着其臂的延伸方 向上的固定。该装置能够设置成, 弹簧以其臂连接部贴靠在一个凸起上并且通过附加的止 挡被阻止从该凸起上抬起。 替代所述附加的止挡, 能够在该凸起中也设置狭槽, 弹簧以其臂 连接部嵌入该狭槽中。 弹簧能够如此成型, 使得位于各臂之间的区域虽然不是全周边地包围凸起, 但是 超过半圆形地包围该凸起, 使得臂连接部也大致设置成 “c 形的” 。
螺旋扭力弹簧能够也优选在一个支承地成型的凸起上且仅仅以其臂连接部被固 定粘结在运动模块上。
螺旋扭力弹簧能够 ( 特别优选地在该实施方式中由塑料制成 ) 与运动模块制成为 一体的, 由此产生进一步减小制造和安装费用。
作为其它的固定装置, 弹簧的臂能够在其端部上具有加厚部, 其与壳体上的止挡 共同作用。
优选在运动模块中设置凹部, 其对置的各边缘用作用于弹簧的两个臂的止挡位置 并且在杆的初始位置在一条直线上与壳体上的止挡贴靠。弹簧能够由此非常简单地组装, 不需要附加制造在运动模块上的止挡。利用这样的位置 ( 在该位置凹部的各边缘与壳体止 挡重合 ), 通过这种类型的布置以意想不到的简单的方式提供一个初始位置, 在该位置没有 弹簧力作用在杆上。通过杆 ( 至少也 ) 围绕一个规定的运动模块的旋转轴线的偏转, 这个 运动模块的凹部朝向壳体的止挡运动。由此弹簧的臂被进一步压缩。此外弹簧的扩张力不 再相互抵消, 因为它们不再作用在运动模块的凹部的两个止挡边缘上。弹簧的一个臂现在 仅仅贴靠在运动模块的止挡边缘上并且另外一个臂贴靠在壳体的止挡上。 由此由弹簧产生 一个在壳体和运动模块之间的力, 其被传递至杆、 抑制偏转并且如此长地存在, 直至杆被返 回到静止位置。
优选弹簧是被预紧的。由此能够使用相对软的弹簧并且确保, 在运动模块由初始 位置出发的无论多小的转动时弹簧的复位力无间隙地形成。
在优选的实施方式中由于安全原因, 除了螺旋扭力弹簧之外还在至少一个运动模 块上设置螺旋弹簧。复位力也由螺旋扭力弹簧和螺旋弹簧共同地形成, 从而在其中一个弹 簧可能失效时仍然存在复位力。
在优选的实施方式中对于每个运动模块而言, 除了一个螺旋扭力弹簧之外还设置 两个螺旋弹簧, 它们支承在壳体底部上并且被运动模块上的两个随动器张紧。
根据杆的操纵度产生控制信号的传感器优选设置在杆的下方。 由此通过一个唯一 的传感器测定杆围绕两个轴线的偏转。
优选该传感器是霍尔传感器, 其与设置在杆的底侧上的磁铁共同作用。
因为杆的运动信息也完全在运动模块的旋转中复述了, 所以也可以设置相应的分 散的多个传感器。 附图说明
本发明现在借助于附图进一步详细阐述。其中示出 : 图 1 根据本发明的操纵杆的从倾斜上方的透视图, 无壳体的上部部分 ; 图 1a 在与图 1 相同视角上单独示出具有槽的运动模块 ; 图 2 在与图 1 相同视角上示出杆、 带动器 - 箍和与之连接的其它的运动模块 ; 图 2a 与图 2 相同的视图, 然而无杆 ; 图 3 在与图 1 相同的视角上示出整个操纵杆, 无套环 ; 图 4 在与图 1 相同的视角示出完整的操纵杆。具体实施方式
在整体利用 100 表示的示出的根据本发明的操纵杆的实施例中在杆 1 的下部区域 内存在四个同样形状的凸起 2、 2′。这种凸起 2、 2′在杆 1 的纵向方向上延伸并且彼此垂 直。两个对置的凸起是一个唯一的假想的圆盘 ( 即一个直线的圆柱体, 其具有与半径相比 较小的厚度 ) 的部分。两个对置的凸起构成一个被杆 1 穿过的圆形的轮廓。
四个凸起 2、 2′中的两个对置的凸起 2 分别在两个运动模块 4 其中之一的一个槽 3 中滑动地支承。 该槽 3 的形状和尺寸稍大于位于其中的凸起 2 的形状和尺寸, 从而形成凸 起在槽中的少量间隙和因此可运动性。 每个槽也都具有一个圆盘的一个部分的内表面的形 状, 该圆盘的直径和厚度稍大于之前所述的圆盘 ( 它的部分构成所述凸起 ) 的直径和厚度。 槽 3 在中心穿过两个具有所述槽的运动模块 4 的面对杆的一侧。在杆 1 朝向槽 3 倾斜时和 远离该槽倾斜时, 在槽 3 中被引导的凸起 2 在槽 3 中滑动, 而不会使得具有这些槽的运动模 块 4 旋转。如果杆垂直于所述方向倾斜, 那么凸起 2 在槽 3 中静止并且具有这些槽的运动 模块 4 发生旋转。
两个其它的对置的凸起 2′不嵌入槽内, 而是替代地嵌入其它的运动模块 4b 的球 段形的凹部 4c 内。所述两个的其它的对置的运动模块 4b 与一个带动器 - 箍 4a 相连接。 由图 2a 看出, 带动器 - 箍 4a 具有两个平行地前后布置的拱门的形状, 这两个拱门在其侧 面上通过两个其它的具有较小尺寸的拱门相连接, 从而从上方观察形成矩形的形状。带动 器 - 箍 4a 如此布置, 使得从上方观察的矩形的较长的伸展长度 (Erstreckung) 垂直于所述 两个具有槽的运动模块 4 的旋转轴线延伸。 如由图 2a 进一步看出, 两个其它的运动模块 4b具有彼此平行的棱边, 其被带动器 - 箍 4a 以开口扳手的形式形锁合地包围。图 2 示出, 带 动器 - 箍 4a 在中心被杆 1 穿过。如果杆 1 至少也围绕所述两个其它的运动模块 4b( 其与 带动器 - 箍 4a 连接 ) 的轴线倾斜, 那么这些运动模块经由带动器 - 箍 4a 被转动。在杆 1 与之垂直地运动时, 杆 1 在带动器 - 箍 4a 的矩形的凹部中滑动, 而不会使得带动器 - 箍 4a 和与之连接的运动模块 4b 运动。杆 1 能够在任意的方向上即同时围绕两个轴线倾斜。每 个倾斜运动导致至少两个运动模块 4、 4b 的转动。
通过四个对置的凸起 2、 2′、 两个槽 3 和两个球段形的凹部 4c 的协同作用, 杆1被 支承, 而且沿其纵向方向上是固定的。
在所有四个运动模块 4、 4b 的背对杆的侧面的中心设置一个圆筒状的凸起 14。凸 起 14 具有一个孔, 其被在附图中未示出的轴贯穿, 所述轴从壳体 9 出发向内延伸, 由此形成 运动模块 4、 4b 的可旋转的支承。运动模块 4、 4b 在这些轴线上从内部通过螺钉固定。
所有四个运动模块 4、 4b 具有螺纹孔 15 用于与穿过壳体 9 的钻孔 17 的锁合螺钉 16 的可重新取消的拧接, 从而在需要时能够锁止杆 1 的倾斜轴线, 如在图 3 和 4 中所示。杆 1 能够通过这种方式也完全被锁止。
如由图 2 可见, 凸起 2、 2′被拧接在杆 1 上, 以方便操纵杆 100 的组装。 两个对置的运动模块 4、 4b 的旋转轴线分别重合, 与杆 1 的纵向轴线相交并且从侧 面观察与之垂直。两个对置的运动模块 4 的旋转轴线也垂直于两个其它的运动模块 4b 的 旋转轴线。
分别有一个螺旋扭力弹簧 5、 5′以其线圈 7 围绕在四个运动模块 4、 4b 中的凸起 14 布置。在杆 1 的初始位置, 凹部 8 的各一个止挡棱边 13 和一个在附图中未示出的在壳体 9 内部的止挡位于一条线上。每个螺旋扭力弹簧 5、 5′的臂 6 由每个运动模块 4、 4b 的凹部 8 伸出并且贴靠在凹部 8 的止挡棱边 13 上且贴靠在位于壳体 9 内部的止挡上。通过在杆 1 的初始位置处于一条线上的止挡棱边 13 和未示出的在壳体 9 内部的止挡, 弹簧 5、 5′的臂 6 被压缩, 并且弹簧被预紧。在杆 1 的初始位置没有弹簧力被传递至杆上, 因为在一个凹部 的两侧上的臂的反向向外作用的力是相同大小的并且因此抵消。圆筒形的凸起 14 以一侧 直接与壳体 9 相邻, 从而螺旋扭力弹簧 5、 5′不能从所述凸起上滑脱。
为了形成复位力, 除了四个螺旋扭力弹簧 5、 5′之外还设置八个螺旋弹簧 7a。螺 旋弹簧 7a( 在图 1 中分别仅仅示出一个上部的和一个下部的部分件 ) 支承在壳体底部上并 且在每个运动模块 4、 4b 的两侧大致一直延伸到凸起 14 的高度。 在该高度上在运动模块 4、 4b 的每侧上设置随动器 10, 其在侧向伸出并且经由安装到螺旋弹簧 7a 中的推杆 ( 其为随 动器 10 提供支承面 ) 使得螺旋弹簧 7a 处于压力之下。螺旋弹簧 7a 确保, 杆 1 的从初始位 置出发的每次倾斜都导致复位力, 即使当螺旋扭力弹簧 5、 5′失效时。
杆 1 具有一个方形的区域 11, 其与壳体盖的开口的止挡棱边共同作用, 实现对杆 1 的运动限定。
如在图 1、 3 和 4 中所示, 在壳体底部中设置用于引导电缆的贯通孔, 以及在之前布 置的具有凹口的凸起用于卸载拉力。
如由图 4 可见, 壳体 9 从上部通过套环 18 封闭, 其包围嵌接杆 1 并且被固定在一 个板上, 该板被放置在壳体 9 上。
一个正交的被磁化的磁铁位于在杆 1 的底侧上并且在设置在壳体底部中的印刷
电路板中心的霍尔传感器 12 中产生所需要的位置计算信号。
操纵杆 100 的连接经由内部的通信总线实现。与汽车的通信又通过 CAN 控制器实 现。
附图标记清单
100 操纵杆
1杆
2、 2′凸起
3槽
4 具有槽的运动模块
4a 带动器 - 箍
4b 与带动器 - 箍连接的无槽的其它的运动模块
4c 所述其它的运动模块的球段形的凹部
5、 5′弹簧元件
6 螺旋扭力弹簧的臂
7 螺旋扭力弹簧的线圈
7a 螺旋弹簧
8 运动模块的凹部
9 壳体
10 螺旋弹簧的随动器
11 杆的方形区域
12 霍尔传感器
13 运动模块的凹部的止挡边缘
14 圆筒形的凸起
15 螺纹孔
16 锁止螺钉
17 壳体的钻孔
18 套环