ES2913868T3 - Dispositivo de mando para un vehículo - Google Patents

Abstract

Dispositivo de mando (10) para un vehículo con - una carcasa (12) con una pared delantera (14), - al menos un elemento de mando (18) que se puede accionar manualmente desde una posición de reposo para la entrada de una orden o la activación de una función, - un conmutador (32), asignado al elemento de mando (18), con un elemento de conmutación (36), en el que actúa el elemento de mando (18) durante el accionamiento manual, - un elemento de soporte (24) dispuesto en la carcasa (12) a distancia del elemento de mando (18), - presentando el elemento de soporte (24) una barra de flexión (40) con un lado superior (42) dirigido hacia el elemento de mando (18) y un lado inferior (44) opuesto al lado superior (42) y - estando dispuesto el conmutador (32), asignado al elemento de mando (18), en la barra de flexión (40), y con - un elemento de ajuste (46), que actúa en la barra de flexión (40), para ajustar la posición de flexión de la barra de flexión (40) respecto al elemento de mando (18) en su posición de reposo y mantener y, por tanto, estabilizar la barra de flexión (40) en su posición de flexión ajustada al actuar el elemento de mando (18) en el elemento de conmutación.

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de mando para un vehículo

La invención se refiere a un dispositivo de mando para un vehículo y en particular para un componente de vehículo, por ejemplo, un aparato de aire acondicionado, un navegador, un sistema de infoentretenimiento. La invención se refiere en particular a una interfaz hombre-máquina (HMI) para un vehículo.

Los dispositivos de mando para vehículos están diseñados y configurados de acuerdo con conceptos de mando diferentes. En los dispositivos de mando con teclas de mando se desea a veces mantener lo más pequeño posible el recorrido de la tecla (el llamado pulsador de recorrido corto). Se trata en particular de garantizar durante la fabricación de los dispositivos de mando que los elementos de mando pulsables, por ejemplo, las teclas de mando o incluso las pantallas pulsables con función táctil, realicen los recorridos requeridos, en particular idénticos, hasta alcanzarse la posición de activación de conmutador asignada al elemento de mando a pesar de las tolerancias de fabricación existentes. Esto se quiere lograr en particular en el caso de los pulsadores de recorrido corto.

Los dispositivos de mando, en los que se puede ajustar el recorrido de pulsación de los elementos de mando, se describen en los documentos US-B-6919522, uS-A-2008/0316064 y US-A-2012/0044660. Los dispositivos de mando según los documentos US-A-2008/0316064 y US-B6919522 tienen tornillos de ajuste en las teclas de mando para ajustar el recorrido de conmutación.

En el dispositivo de mando según el documento US-A-2012/0044660, un conmutador asignado a una tecla de mando está situado en una tarjeta de circuito impreso flexible que se puede mover en dirección al elemento de mando mediante un tornillo de ajuste a fin de ajustar el recorrido de conmutación. El dispositivo de mando conocido presenta una carcasa con una pared delantera con al menos un elemento de mando que se puede accionar manualmente desde una posición de reposo para la entrada de una orden o la activación de una función. Al elemento de mando está asignado un conmutador que presenta un elemento de conmutación, en el que actúa el elemento de mando durante el accionamiento manual. En la carcasa está situado a distancia del elemento de mando un elemento de soporte, en el que está dispuesto el conmutador asignado al elemento de mando. El dispositivo de mando conocido presenta también un elemento de ajuste, que actúa en el elemento de soporte, para ajustar la posición del elemento de soporte respecto al elemento de mando en su posición de reposo.

El objetivo de la invención es crear un dispositivo de mando para un vehículo, cuyo diseño permita un ajuste fácil, compensador de tolerancia, de la posición de activación de conmutador.

Para conseguir este objetivo, la invención propone un dispositivo de mando para un vehículo que está provisto de - una carcasa con una pared delantera,

- al menos un elemento de mando que se puede accionar manualmente desde una posición de reposo para la entrada de una orden o la activación de una función,

- un conmutador, asignado al elemento de mando, con un elemento de conmutación, en el que actúa el elemento de mando durante el accionamiento manual,

- un elemento de soporte dispuesto en la carcasa a distancia del elemento de mando,

- presentando el elemento de soporte una barra de flexión con un lado superior dirigido hacia el elemento de mando y un lado inferior opuesto al lado superior y

- estando dispuesto el conmutador, asignado al elemento de mando, en la barra de flexión, y con

- un elemento de ajuste, que actúa en la barra de flexión, para ajustar la posición de flexión de la barra de flexión respecto al elemento de mando en su posición de reposo y para mantener y, por tanto, estabilizar la barra de flexión en su posición de flexión ajustada al actuar el elemento de mando en el elemento de conmutación.

En el dispositivo de mando según la invención, la posición del conmutador se puede ajustar de fábrica respecto al elemento de mando asignado a este conmutador. Los conmutadores asignados a los elementos de mando están dispuestos usualmente en una placa de circuitos impresos o, en términos generales, en un elemento de soporte situado en la carcasa por detrás de su pared delantera. En la placa de circuitos impresos están dispuestos, además de los conductores eléctricos, otros componentes eléctricos y electrónicos. Los conmutadores pueden ser, por ejemplo, conmutadores de recorrido corto o un teclado flexible que descansa sobre una placa de circuitos impresos. Asimismo, se pueden utilizar conmutadores con un funcionamiento capacitivo, resistivo, inductivo u óptico en forma de sensores y en particular de sensores de recorrido.

Según la invención, el conmutador asignado a un elemento de mando está situado en una barra de flexión del elemento de soporte. Si el elemento de soporte está configurado como placa de circuitos impresos, tal barra de flexión puede estar configurada como barra realizada por corte en tres lados, cuyo extremo está unido en forma de una sola pieza a la placa de circuitos impresos y cuyo otro extremo queda libre. No obstante, la barra de flexión puede estar dispuesta también como componente separado adicional en el elemento de soporte, por ejemplo, como lengüeta o elemento sobresaliente similar. Sobre la barra de flexión actúa un elemento de ajuste que permite cambiar la posición de la barra de flexión. El elemento de ajuste sirve también para estabilizar la posición de flexión asumida por la barra de flexión, si se actúa sobre el elemento de conmutación del conmutador al accionarse el elemento de mando y se ejerce entonces una presión sobre la barra de presión mediante el elemento de conmutación o el conmutador.

El ajuste preciso de la posición de activación de conmutador deseada se puede realizar de tal modo que al estar terminado el dispositivo de mando, el elemento de ajuste asignado a un conmutador o a una barra de flexión se ajusta, con el elemento de mando situado en su posición de reposo, para flexionar la barra de flexión de manera que el conmutador avance en dirección al elemento de mando. Este proceso continúa hasta que el conmutador o el elemento de conmutación del conmutador se encuentre en su posición de activación de conmutador. Mediante el movimiento de retroceso o el reajuste siguiente del elemento de ajuste en una medida predefinida, la barra de flexión se puede mover hacia una posición de flexión, en la que el conmutador queda situado a una distancia del elemento de mando que corresponde al recorrido de activación deseado, a lo largo del que el elemento de mando se ha de pulsar durante el accionamiento hasta que el elemento de conmutación haya alcanzado la posición de activación de conmutador.

En el caso del elemento de mando se trata usualmente de un elemento con varias superficies de conmutación y un sistema sensor táctil (con funcionamiento capacitivo, resistivo, óptico o inductivo). Un conmutador sirve siempre para activar una orden que se entra al tocarse una de las superficies de conmutación del elemento de mando.

El elemento de ajuste está montado o guiado preferentemente en un elemento de referencia que presenta una posición definida y constante respecto al elemento de soporte y al elemento de mando (en su posición de reposo). El elemento de mando puede ser, por ejemplo, un tornillo, una cuña, una excéntrica o un disco con un nivel ascendente a lo largo del borde circunferencial.

En otras palabras, según la invención está previsto ventajosamente, como se describe arriba, que el elemento de conmutación pueda ser movido por el elemento de mando a lo largo de un recorrido de conmutación hasta una posición de activación de conmutador y que la barra de flexión se pueda mover mediante el elemento de ajuste hacia una posición de flexión y fijar en esta posición de flexión, en la que el recorrido de activación, a lo largo del que el elemento de mando se puede mover hasta llegar, por ejemplo, un elemento de conmutación a la posición de activación de conmutador, presenta una longitud predefinible con la compensación de tolerancias de montaje y/o de fabricación de la carcasa del elemento de mando y del conmutador.

El elemento de ajuste está configurado convenientemente como tornillo de ajuste con vástago roscado, estando definida entonces la medida, en la que el elemento de ajuste retrocede al llegar el elemento de conmutación a la posición de activación de conmutador durante el ajuste preciso del conmutador, por la extensión del giro del tornillo de ajuste en caso de un paso de rosca conocido y pudiéndose aplicar la misma de manera selectiva.

Si el elemento de ajuste está configurado como tornillo de ajuste con un vástago roscado, puede estar previsto ventajosamente que el vástago roscado esté enroscado en el elemento de referencia posicionado respecto a la barra de flexión del elemento de soporte. Por tanto, el extremo del vástago roscado del tornillo de ajuste puede avanzar mediante el giro de dicho tornillo de ajuste en dirección a la barra de flexión y flexionarla y, durante el movimiento de retroceso, la barra de flexión vuelve a seguir debido a su elasticidad la posición del extremo del vástago roscado del tornillo de ajuste.

De manera alternativa a lo mencionado anteriormente, el tornillo de ajuste se puede mantener también como “tornillo suelto” en una posición axial en el elemento de referencia. En este caso, el vástago roscado del tornillo de ajuste está enroscado en la barra de flexión y la puede flexionar bidireccionalmente.

Para no tener que considerar también la multiplicación de palanca en la barra de flexión durante el ajuste preciso del conmutador mediante la flexión o el retroceso de la barra de flexión es ventajoso que el elemento de ajuste actúe en la barra de flexión en una posición situada en la extensión del movimiento del elemento de conmutación al ser accionado por el elemento de mando. Cuando el elemento de ajuste descansa en un lado de la barra de flexión y actúa en menor o mayor medida sobre la barra de flexión durante su ajuste para flexionarla en dirección del elemento de mando o para volver a eliminar la carga de la barra de flexión durante el movimiento de retroceso, está previsto según una configuración ventajosa de la invención que el conmutador esté dispuesto en el lado superior, dirigido hacia el elemento de mando, de la barra de flexión y que el tornillo de ajuste descanse en el lado inferior, opuesto al lado superior, de la barra de flexión y esté alineado con el conmutador.

El concepto según la invención permite disponer sistemas de conmutador en un grupo, de manera que es posible una respuesta rápida del elemento de mando con recorridos de conmutación inferiores a 0,4 mm. Asimismo, se pueden implementar recorridos de accionamiento mínimos (inferiores a 0,3 mm). La tolerancia del sistema conmutador en un grupo se puede reducir a un valor inferior a /- 0,1 mm. Las tolerancias de las partes individuales (cuerpo de tecla, guía de tecla en la carcasa o en el panel frontal, conmutador, elemento de conmutación) y su ensamblaje se pueden compensar.

En otra configuración ventajosa de la invención puede estar previsto que el dispositivo de mando esté provisto de una función de retroalimentación háptica. La comodidad del manejo aumenta si el usuario recibe una indicación sobre un manejo válido del elemento de mando. Esto se realiza ventajosamente mediante una respuesta táctil. Este tipo de retroalimentación háptica se puede implementar, por ejemplo, de manera mecánica, electromecánica o incluso eléctrica. Una retroalimentación táctil mecánica se puede implementar al excitarse mecánicamente la pantalla con un actuador mediante impulsos. Otra posibilidad para implementar una retroalimentación háptica consiste en imprimir ondas de flexión en la pantalla o el cristal de cubierta de la pantalla. Otra posibilidad para implementar la retroalimentación háptica consiste en una variante puramente eléctrica mediante campos eléctricos generados localmente.

La invención se explica detalladamente a continuación por medio de un ejemplo de realización y con referencia al dibujo. Muestran:

Fig. 1 una vista delantera (en perspectiva) de un dispositivo de mando;

Fig. 2 un corte a través del dispositivo de mando según II-II de la figura 1;

Fig. 3 una vista en corte en la zona IN-III de la figura 2; y

Figs. 4 a 6 las fases individuales del ajuste preciso del sistema conmutador (respecto a un elemento de mando). En las figuras 1 a 3 se muestra el diseño básico de un ejemplo de realización de un dispositivo de mando 10. En este ejemplo de realización, el dispositivo de mando 10 presenta una carcasa 12, en cuya pared delantera 14 se encuentran, por ejemplo, una pantalla 16, así como un elemento de mando 18 en forma de una banda con tres paneles de mando 20, 21, 22. Dentro de la carcasa 12 está situado un elemento de soporte 24 para diversos componentes eléctricos y electrónicos. En el caso de este elemento de soporte 24 se trata usualmente de una placa de circuitos impresos 26. La carcasa 12 presenta también una pared trasera 28 que en este ejemplo de realización tiene también la función de un elemento de referencia 30, lo que se aborda más adelante.

Según las vistas en corte de las figuras 2 y 3, por debajo del elemento de mando 18 se encuentra un conmutador 32, mecánico en este ejemplo de realización, que presenta una carcasa de conmutador 34 y un elemento de conmutación 36. El elemento de conmutación 36 está configurado en este caso como empujador que al ser pulsado mueve, por ejemplo, un elemento conductor de electricidad para crear la conexión eléctrica entre dos paneles de contacto. Cuando se acciona el elemento de mando 18, se identifica mediante sensor (por ejemplo, capacitivo) cuál de los paneles de mando 20, 21, 22 se tocó, por ejemplo, con un dedo de una mano para ejecutar a continuación l orden correspondiente al panel de mando tocado al activarse el conmutador 32.

El conmutador 32 se encuentra en una zona del elemento de soporte 24, en la que dicho elemento de soporte presenta, por ejemplo, un corte en U 38. De esta manera se crea una barra de flexión 40, en cuyo lado superior 42, dirigido hacia el elemento de mando 18, está situado el conmutador 32.

En el lado inferior 44 de la barra de flexión 40 actúa un elemento de ajuste 46 que en este ejemplo de realización está configurado como tornillo de ajuste 48 con un vástago roscado 50. El tornillo de ajuste 48 está enroscado con su vástago roscado 50 en un taladro de la pared trasera 28. El extremo del vástago roscado del tornillo de ajuste 48 actúa preferentemente en el lado inferior de la barra de flexión 40, opuesto al conmutador 32, al descansar en la misma.

En la figura 2, la barra de flexión 40 está flexionada en dirección al elemento de mando 18, de modo que el conmutador 32 queda situado en la posición deseada respecto a la posición de reposo del elemento de mando 18. Esta distancia define que el elemento de mando 18, después de pulsarse a lo largo del recorrido deseado, activa el conmutador 32. El elemento de mando 18 está protegido de manera conocida contra un movimiento hacia afuera de la carcasa 12, por ejemplo, mediante un gancho de enclavamiento o un gancho de resorte.

Por medio de las figuras 4 a 6 se describe brevemente a continuación el procedimiento para el ajuste preciso, según la invención, del sistema conmutador integrado por el elemento de mando 18 y el conmutador asignado 32.

Cuando se inicia el proceso de ajuste, el conmutador 32 (en este caso, la carcasa de conmutador 34) tiene respecto al lado inferior del elemento de mando 18, situado en la posición de reposo, la distancia x (véase figura 4) que es superior al recorrido de activación deseado a (véase figura 6). La barra de flexión 40 se flexiona ahora en dirección del elemento de mando 18 mediante el tornillo de ajuste 48, lo que provoca el movimiento del conmutador 32 contra el lado inferior del elemento de mando 18. Después de realizar el recorrido de ajuste o flexión b, el conmutador 32 se activa (véase figura 5). La señal de conmutación se lee, por ejemplo, mediante una interfaz de aparato-prueba al finalizar el montaje del dispositivo de mando 10 y de esta manera finaliza el accionamiento ulterior del tornillo de ajuste 48, lo que tiene lugar, por ejemplo, automáticamente. En este momento se conoce cuándo se activará el conmutador 32.

En esta situación, el sistema conmutador queda dispuesto en el estado conectado y sin juego en el dispositivo de mando. En este punto se ha de señalar que el conmutador 32 no deberá estar ajustado hasta su posición extrema, lo que sirve para proteger mecánicamente el conmutador 32.

En otras palabras, se conoce la posición en la que se encuentra el punto de conmutación (sin juego) del conmutador 32 en el sistema en la situación mostrada en la figura 5.

Por el contrario, un reposicionamiento selectivo del tornillo de ajuste 48 permite ajustar sin juego un recorrido de conmutación exacto (recorrido de activación) del sistema conmutador. Con este reposicionamiento del tornillo de ajuste 48 mediante giro, el conmutador 32 se lleva a su posición final, en la que al pulsarse el elemento de mando 18, el elemento de conmutación 36 del conmutador 32 se mueve hasta la posición de activación de conmutador y el elemento de mando 18 se mueve entonces a lo largo del recorrido de activación a (véase figura 6).

El elemento de ajuste 46, es decir, el tornillo de ajuste 48 en este ejemplo de realización, se puede fijar a continuación, lo que se lleva a cabo, por ejemplo, mediante el pegado de la cabeza de tornillo, como se indica con el número 52. Asimismo, el elemento de ajuste 46 estabiliza la barra de flexión 40 en su posición de flexión asumida después del ajuste.

Mediante el procedimiento descrito antes y el diseño del dispositivo de mando o el sistema conmutador, integrado por el elemento de mando 18 y el conmutador 32, así como la barra de flexión 40, es posible reducir a cero la cadena de tolerancia de este “sistema de grupo” mecánico. Se pueden compensar pequeños recorridos de conmutación a pesar de las grandes tolerancias de componente y las grandes cadenas de tolerancia en el grupo.

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo de mando (10) para un vehículo con

5 - una carcasa (12) con una pared delantera (14),

- al menos un elemento de mando (18) que se puede accionar manualmente desde una posición de reposo para la entrada de una orden o la activación de una función,

- un conmutador (32), asignado al elemento de mando (18), con un elemento de conmutación (36), en el que actúa el elemento de mando (18) durante el accionamiento manual,

0 - un elemento de soporte (24) dispuesto en la carcasa (12) a distancia del elemento de mando (18),

- presentando el elemento de soporte (24) una barra de flexión (40) con un lado superior (42) dirigido hacia el elemento de mando (18) y un lado inferior (44) opuesto al lado superior (42) y

- estando dispuesto el conmutador (32), asignado al elemento de mando (18), en la barra de flexión (40), y con - un elemento de ajuste (46), que actúa en la barra de flexión (40), para ajustar la posición de flexión de la barra de 5 flexión (40) respecto al elemento de mando (18) en su posición de reposo y mantener y, por tanto, estabilizar la barra de flexión (40) en su posición de flexión ajustada al actuar el elemento de mando (18) en el elemento de conmutación.

2. Dispositivo de mando (10) según la reivindicación 1, caracterizado por que el conmutador (32) 0 presenta un elemento de conmutación (36) que puede ser movido por el elemento de mando (18) a lo largo de un recorrido de conmutación hasta una posición de activación de conmutador y por que la barra de flexión (40) se puede mover mediante el elemento de ajuste (46) hacia una posición de flexión y fijar en esta posición de flexión, en la que el recorrido de conmutación presenta una longitud predefinible, específicamente con la compensación de tolerancias de montaje y/o de fabricación de la carcasa (12), del elemento de mando (18) y del conmutador (32).

3. Dispositivo de mando (10) según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que el elemento de ajuste (46) está configurado como un tornillo de ajuste (48) con un vástago roscado (50) que está enroscado en el elemento de referencia (30) posicionado respecto a la barra de flexión (40) del elemento de soporte (24) y por que la barra de flexión (40) se puede flexionar mediante el giro del tornillo de ajuste (48).

4. Dispositivo de mando (10) según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que el elemento de ajuste (46) está configurado como un tornillo de ajuste (48) con un vástago roscado (50) que está sujetado de manera giratoria y axial en un elemento de referencia (30) posicionado respecto a la barra de flexión (40) del elemento de soporte (24), por que el vástago roscado (50) del tornillo de ajuste (48) está enroscado en la barra de flexión (40) y 5 por que la barra de flexión (40) se puede flexionar mediante el giro del tornillo de ajuste (48).

5. Dispositivo de mando (10) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el conmutador (32) presenta al menos dos contactos unidos eléctricamente en una posición de activación de conmutador o por que el conmutador (32) está configurado como sensor de recorrido con un funcionamiento 0 capacitivo, resistivo, óptico o inductivo.

6. Dispositivo de mando (10) según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que el elemento de ajuste (46) actúa en la barra de flexión (40) en una posición situada en la extensión del eje de movimiento, que discurre a través del conmutador (32), del elemento de mando (18) del elemento de conmutación 5 durante su activación.

7. Dispositivo de mando (10) según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que el conmutador (32) está dispuesto en el lado superior (42), dirigido hacia el elemento de mando (18), de la barra de flexión (40) y por que el tornillo de ajuste (48) descansa en el lado inferior (44), opuesto al lado superior (42), de la barra de flexión (40) y está alineado con el conmutador (32).

8. Dispositivo de mando según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por una unidad de retroalimentación con un funcionamiento eléctrico o electromecánico o electromagnético para la retroalimentación táctil de un accionamiento manual válido del elemento de mando (18).