一种多功能控制元件及具有该控制元件的车辆的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种多功能的控制元件。通常应用旋转调节器是在控制面积较小的情况下，旋转调节器能够参照一个调节参数给出一个大的调节范围。此外，已知能提供具有另一种功能的这样的旋转调节器。
【背景技术】
[0002]当操纵件沿着具有旋转功能的转轴可移动地安放时，相较而言，机械构造将通常所说的推动功能与旋转调节器的功能简化在一起。目前对车辆中的新式多媒体设备的需求越来越多，包括使用能够显示反馈的输入界面来控制光标的移动。这一功能例如可以通过操纵件的可偏转性来实现，而怎样使用操纵杆是已知的。与旋转调节器的配合在偏转时会造成转轴的偏移，必要时可以通过一个大的偏转半径和一个相应大的结构空间纵深取得平衡。
[0003]另一种解决方案是将触摸板集成在旋转调节器的操纵件中央。这种解决办法也有如输入界面较小的缺点以及关于触摸板电触点接通的问题。因此多功能旋转调节器的操纵件尽量要具备与转轴垂直的可移动性。正确地识别旋转位置对于无间隙且完全不受位移位置影响精确地接合操纵杆与位置传感器是必需的。在这方面，到目前为止，没有已知的解决方案是令人满意的。
【实用新型内容】
[0004]在这一背景下，发明者的任务是提供一种多功能控制元件，此控制元件增加了一个旋转调节器，其具有一种附加的、与转轴垂直的位移功能，并且以此扩展了在触觉方面和结构空间方面的优势，不会对旋转功能的精确性产生危害。这一任务是通过一种根据权利要求I所述的控制元件以及通过一种并列的权利要求所述的应用来解决的。每一个有利的技术方案都有对应的从属权利要求。值得注意的是，在专利的权利要求中单独列举的特征相互之间可以用任何一种技术上有益的方式结合起来，进而阐释成本实用新型的其他技术方案。另外，特别要结合附图对本实用新型的特征进行描述和详细说明。
[0005]本实用新型的目的是提供一种具有旋转调节器功能和位移功能的多功能控制元件。本实用新型所述的控制元件具有一个外壳。外壳的概念作广义地解释，因此不强制使用控制元件局部密封的外壳技术方案。例如，此外壳可给控制元件的零件作支架，以及用于固定控制元件，如在控制板上或在仪表盘上。例如，此外壳可完全或部分地使用塑料如热塑性塑料，和/或金属如金属合金，特别是基本上由锌铝镁铜构成的合金。
[0006]进一步的，本实用新型中另设有一个围绕着转轴旋转并且在至少一个与转轴垂直的位移方向上平移的、靠近外壳的、可活动安放的操纵件。另外，当有旋转调节功能时，除旋转调节外还在至少一个方向上有位移，上述方向在与转轴垂直的平面上。
[0007]进一步的，本实用新型中另设有用于探测操纵件旋转位置的装置一，其包括一个旋转位置传感器。上述用于探测的装置既包括带有触点的探测器，像电位器，也包括无触点工作的探测器，像光学或电磁探测器。因此，旋转位置传感器的概念作广义地解释。例如，此旋转位置传感器放在外壳中仅可旋转运动。
[0008]进一步的，本实用新型中另设有用于探测操纵件位移位置的装置二，例如机电式控制装置，或光学或电磁的探测器。探测器的任务是提供一种关于电量的控制功能或调节功能。
[0009]进一步的，本实用新型中另设有联轴器装置，用于操纵件和旋转位置传感器之间的抗扭转联接。此联轴器装置根据本实用新型所述具有一个由其底端向上逐渐变窄的键槽以及一个在键槽中啮合的传动键，用于从操纵件向旋转位置传感器传递旋转运动。两者在位移方向上或平行于位移的方向上相对于彼此是可移动的，同时，相互之间保持着啮合。例如，此键槽延伸在位移方向上或平行于位移的方向上。
[0010]进一步的，本实用新型中所述键槽和传动键被彼此预加了弹性应力。
[0011]通过此联轴器装置的技术方案能够实现从操纵件向旋转位置传感器无间隙地传递旋转运动，在此，在传动键和键槽的啮合方向上预加的弹性应力使间隙持续减小导致出现无间隙的情况。例如，由于传动键的深度插入可能会造成磨损，在这种的情况下为了能够弥补间隙，传动键以过盈的方式放在键槽中。
[0012]进一步的，本实用新型的一个技术方案中，所述传动键刚性地啮合在键槽中。例如，传动键呈楔形并且啮合在与其形状互补的键槽中。优选的楔形侧面的坡度角要能够实现不自锁。
[0013]在进入键槽的过程方向上当传动键位移时，在传动键和键槽之间的接触连接中设计一种金属与塑料间的材料配对用于改善滑移性能。例如传动键的一侧是一种可热塑的塑料，而键槽一侧是一种金属，如一种金属合金。
[0014]进一步的，本实用新型的一个技术方案中，所述操纵件在至少两个与转轴垂直并且相互垂直的位移方向上平移、可活动地安放在靠近外壳处。在这一技术方案中联轴器装置包括了一个啮合件，在此，当操纵件位移时在两个位移方向中的一个上操纵件相对于啮合件有位移，且当有此位移时在两个位移方向中的另一个上啮合件相对于旋转位置传感器有位移。优选的位移方向不应局限在两个位移方向上，而应在由这两个位移方向所展开的位移平面上，这可使操纵件的位移不受局限，在此，通过联合啮合件相对于旋转位置传感器的位移和操纵件相对于啮合件的位移可以实现操纵件不受约束的可移动性。
[0015]在每个位移方向上设有两个键槽和两个与键槽啮合的传动键，用以提高控制精度，也是为了在大扭矩的情况下确保传递抗扭转。
[0016]优选的方案是每个构造在啮合件上或固定在啮合件上的都是传动键而不是键槽。
[0017]作为进一步的优选，所述啮合件基本上呈环形。通过在控制元件中央安装的照明装置如一个发光元件和/或一个光导体，穿过环形啮合件的中心缺口能够向后照到操作件确切地说是照到设在其中的发光表面。例如，限定为环形的缺口平面平行于位移方向，并能给旋转传递一个有利的、足够高和足够强的抗扭强度。
[0018]为了节省结构高度，也就是转轴方向上的结构空间，本实用新型的一优选方式中，上述环被构造成扁平的环，也就是说环的宽度(在径向方向上外直径和内直径的差)要大于环的厚度(在轴向方向上的尺寸)。
[0019]进一步的，本实用新型的一个技术方案中，由传动键和与之啮合的键槽所形成的接触面相切于由啮合件的环形轨迹所限定的圆环。另外，此环和僵硬的环形是有差别的，其有凹口部分。因此，结构空间被最为有效利用，并且还防止了在高扭矩载荷的情况下环形啮合件的扭转。
[0020]此啮合件优选由弹簧钢制成。因此啮合件可实现双功能。既使每个传动键对其所属的键槽预加应力。又可以确保旋转传递有足够的稳定性。在一种实施方式中通过对啮合件的改型，由可热塑的塑料制