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Dokumentenidentifikation DE102006034317B4 19.03.2009
Titel Betätigungsschalter für ein Kraftfeld
Anmelder Preh GmbH, 97616 Bad Neustadt, DE
Erfinder Eckert, Gerold, 97616 Bad Neustadt, DE;
Kirchner, Thilo, 97705 Burkardroth, DE
Vertreter Thul Patentanwaltsgesellschaft mbH, 40476 Düsseldorf
DE-Anmeldedatum 21.07.2006
DE-Aktenzeichen 102006034317
Offenlegungstag 03.05.2007
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 19.03.2009
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.03.2009
IPC-Hauptklasse H01H 25/00  (2006.01)  A,  F,  I,  20060721,  B,  H,  DE
IPC-Nebenklasse H01H 15/10  (2006.01)  A,  L,  I,  20060721,  B,  H,  DE
H01H 19/00  (2006.01)  A,  L,  I,  20060721,  B,  H,  DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Betätigungsschalter für ein Kraftfahrzeug, bestehend aus einem in einem Gehäuse bewegbar gehaltenen, zweiseitig betätigbaren Bedienknopf, einem einen elektrischen Kontakt schließenden Schaltelement und einem zwischen dem Bedienknopf und dem Schaltelement befestigten Mittel, wobei das Schaltelement mittels des Bedienknopfes und über das Mittel betätigbar ist.

Im Folgenden ist der Betätigungsschalter teilweise als Bedienelement bezeichnet.

Zweiseitig betätigbare Bedienelemente werden in Kraftfahrzeugen dort eingesetzt, wo mehrere Funktionen mittels eines Bedienelementes ausgeführt werden können. Ein Beispiel für den Einsatz derartiger Bedienelemente ist beispielsweise im Bereich der Fensterheber bekannt. Ein mit mehreren Schaltfunktionen ausgestatteter Wippschalter ist in der DE 195 37 296 C2 beschrieben. Hierbei werden die mehreren Funktionen dadurch ausgelöst, dass mittels eines schwenkbar gelagerten Wippschaltes eine Betätigungsplatte bewegt wird, die wiederum unmittelbar auf ein Schaltelement wirkt. Dabei ist der Kraftangriffspunkt auf die Betätigungsplatte derart gewählt, dass in einer ersten Schaltstufe ein erstes Schaltelement betätigt wird, das an dem kurzen Hebelarm angeordnet ist und in einer zweiten Schaltstufe das Schaltelement betätigt wird, das an der längeren Seite der Betätigungsplatte befestigt ist. Es erfolgt somit eine Umlenkung der Kraft aus der reinen Kippbewegung des Betätigungsknopfes, mittels einer Betätigungsplatte, wobei die Kippbewegung in eine vertikale Bewegung zum Auslösen von Schaltkontakten umgewandelt wird.

Aus der US 4,918,264 ist ein Betätigungsschalter mit einem in einem Gehäuse bewegbar gehaltenen, zweiseitig betätigbaren Bedienknopf, einem einen elektrischen Kontakt schließenden Schaltelement und einem zwischen dem Bedienknopf und dem Schaltelement angeordneten Mittel, wobei das Schaltelement mittels des Betätigungsknopfes und über das Mittel betätigbar ist, bekannt. Hierbei wird der Betätigungsknopf parallel zu einer dem Bediener zugewandten Oberfläche im Gehäuse verschiebbar gehalten, wobei das Mittel eine Hebelmechanik aufweist, die die parallele Verschiebung des Betätigungsknopfes in eine dazu senkrechte Bewegung zur Betätigung des Schaltelementes umlenkt.

Eine weitere Anordnung von Bedienelementen für ein Kraftfahrzeug mit zumindest zwei Drehstellern ist aus der DE 199 32 117 C1 bekannt. Der erste Drehsteller ist als Rändelrad ausgebildet, dass mit einem Segment aus der Oberfläche herausragt. Dieses Segment bildet einen Teil der Handhabe des zweiten Drehstellers. Das aus der Oberfläche herausragende Segment des ersten Drehstellers ist seitlich teilweise durch nach oben ragende Flächen des Bedienelementes abgedeckt. Die Drehachse des zweiten Drehstellers steht senkrecht auf der Drehachse des ersten Drehstellers und ragt senkrecht aus der Oberfläche heraus.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Bedienelement bereitzustellen, mittels dem eine horizontale Schaltbewegung in eine vertikale Bewegung zum Schalten von Schaltelementen umgewandelt wird und bei dem ein sicheres vertikales Betätigen unter minimaler Belastung der Schaltelemente ermöglicht wird.

Die Aufgabe der Erfindung wird dahingehend gelöst, dass der Betätigungsknopf über eine horizontale Oberfläche des Betätigungsschalters horizontal, hin- und herbewegbar im Betätigungsschalter gelagert ist und das Mittel zum Betätigen der Schaltelement aus einer Hebelmechanik gebildet ist, mittels der die horizontale Bewegung des Betätigungsknopfes in eine vertikale Bewegung zur Betätigung des Schaltelementes umlenkbar ist und der Betätigungsknopf auf zwei horizontal im Gehäuse gehaltenen Achsen verschiebbar, mittels am Betätigungsknopf vorhandenen hohlzylinderförmigen Führungen gehalten ist. Durch den Einsatz einer erfindungsgemäßen Hebelmechanik ist nun die Möglichkeit geschaffen, eine vom Bediener des Bedienelementes ausgeführte horizontale Betätigung des Bedienknopfes in eine vertikale Bewegung umzuwandeln. Die vertikale Bewegung ist dabei von besonderem Interesse, da die Schaltelemente bevorzugt auf einer horizontal in einem Gehäuse des Bedienelementes angebrachten Leiterplatte befestigt sind. Insbesondere bei einem Einsatz von sogenannten Schaltmatten ist die genaue vertikale Betätigung wichtig, da diese flächig im Gehäuse aufliegen und nur dann ihre optimalen Eigenschaften aufweisen, wenn sie flächig, geradlinig und vertikal betätigt werden. Durch den erfindungsgemäßen Einsatz einer Hebelmechanik aus einem horizontal geführten Hebelarm, der auf eine T-förmig ausgebildete Schaltwippe wirkt, wird die horizontale Bewegung des Hebelarms in eine vertikale Bewegung der Arme der T-förmigen Schaltwippe umgewandelt. In einer bevorzugten Ausführungsform sind in die Enden der Arme der T-förmigen Wippe Öffnungen eingebracht, in die stößelartige Führungsscheiben mit zylinderförmigen Verlängerungen eingesetzt sind. Die Führungsscheiben liegen dabei flächig auf den Kontaktdomen der Schaltmatten oder der Taster auf und die Verlängerungen sind in den Öffnungen der Wippe gehalten und/oder geführt. In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Öffnungen in den Armen der Wippe als Langlöcher ausgebildet, so dass die Verlängerungen einen seitlichen Halt erhalten und gleichzeitig die Wippe gegen die Führungsscheibe drückt ohne die Verlängerung mit der angeformten Führungsscheibe zu kippen.

In einer noch bevorzugteren Ausführungsform der Erfindung sind die Schaltkontakte, beziehungsweise die Kontaktdome der Schaltmatte mit einer Öffnung insbesondere einer kreisförmigen Öffnung, versehen und in die Führungsscheiben sowie die Verlängerung ist eine Bohrung eingebracht. Durch die Öffnung der Schaltmatte und die Bohrung in der Führungsscheibe und die Verlängerung ist ein Führungszapfen als Bewegungsachse für die Verlängerung und die Führungsscheibe hindurchgeführt. Hierbei ist der Führungszapfen fest mit dem Gehäuse verbunden, so dass die Verlängerung bei einer Betätigung durch die Wippe über den Führungszapfen geführt ist. Hierdurch wird erreicht, dass der Kontaktdom der Schaltmatte, der den Kontaktring beinhaltet linear, geradlinig und direkt vertikal betätigt wird. Dies bietet insbesondere den Vorteil, dass die Schaltmatte eine hohe Lebensdauer erreicht, da sie optimal betätigt wird.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigt

1 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäß ausgebildetes Bedienelement,

2 eine Seitenansicht auf ein Bedienelement gemäß der 1 in Richtung des Pfeils II,

3 eine dreidimensionale Ansicht auf zwei halbschalenförmigen Tastenschalen, die ineinander verklippst sind,

4 eine dreidimensionale Ansicht auf zwei miteinander verbundene Tastenschalen, mit einer T-förmigen Wippe und mit Führungsscheiben, an die zylindrische Verlängerungen angeformt sind,

5 eine T-förmige Wippe und

6 eine Führungsscheibe mit angeformter Verlängerung.

In der 1 ist ein Bedienelement 1 für ein Kraftfahrzeug in der Draufsicht dargestellt. Erfindungsgemäß besteht das Bedienelement 1 aus zwei horizontal bewegbaren Tastenschalen 2, 3 zwischen denen ein ringförmiges, drehbar gelagertes Stellrad 4 im Bedienelement 1 befestigt ist. In vorteilhafter Weise sind die Tastenschalen 2, 3 als Gleichteile 2, 3 ausgeführt. Darüber hinaus ist das Bedienelement 1 mit Funktionstasten 5 ausführbar.

In der 2 ist das Bedienelement 1 in der Seitenansicht aus Richtung des Pfeils II dargestellt. Zu Erkennen ist das Stellrad 4 sowie die beiden Tastenschalen 2, 3, die über eine horizontale Oberfläche 6 des Bedienelementes 1 hinausragen. Die Tastenschalen 2, 3 sind in Richtung des Pfeils P hin- und herbewegbar im Bedienelement 1 gelagert. Hierbei führen die Tastenschalen 2, 3 eine horizontale Bewegung aus. Das Gehäuse 7 ist zweiteilig aufgebaut und beinhaltet neben der Mechanik zur Bewegung der Tastenschalen 2, 3 und des Stellrads 4 eine Leiterplatte sowie die zur Funktion des Bedienelementes 1 notwendige Elektronik. Der Anschluss erfolgt über die Steckerbuchse 8. Zur näheren Erläuterung der Funktionsweise des erfindungsgemäßen Bedienelementes 1 werden im Folgenden die erfindungswesentlichen Bauteile des Bedienelementes 1 näher beschrieben.

Die in diesem Ausführungsbeispiel als halbschalenförmige Tastenschalen 2, 3 ausgeführten Bedienknöpfe 2, 3 besitzen zylinderförmige mit Bohrungen versehene Führungen 9, 10, die einstückig an die Tastenschalen 2, 3 angeformt sind. Die Tastenschalen 2, 3 sowie die Führungen 9, 10 sind in diesem Ausführungsbeispiel aus einem für Bedienelemente 1 herkömmlichen Kunststoff gefertigt. Zur Verbindung der beiden Tastenschalen 2, 3 sind die Führungen 9, 10 mittels eines Schnellverbinders 11 ineinander verklippsbar, so dass die Halbschalen 2, 3 fest miteinander verbunden sind. Geführt werden die Tastenschalen 2, 3 eine durch die Bohrung 12, 13 geführte nicht dargestellte Achsen, die im Gehäuse 7 befestigt sind. Hierbei sind die Achsen fest mit dem Gehäuse verbunden, so dass die Tastenschalen 2, 3 über die Achsen hin und her in Richtung des Pfeils P verschiebbar im Bedienelement 1 gelagert sind.

Um die horizontale Bewegung der Tastenschalen 2, 3 in eine vertikale Bewegung zur Bedienung von Schaltelementen, die beispielsweise horizontal in dem Bedienelement 1 angeordnet sind umzuwandeln, sind in diesem Ausführungsbeispiel Hebelarme an die Führungen 10 angeformt. Die Hebelarme 14 strecken sich hierbei vertikal in Richtung des Gehäuses 7 des Bedienelementes. Bei einer Bewegung der Tastenschalen 2, 3 in Richtung des Pfeils P bewegen sich die unteren Ende 16, 17 der Hebelarme 14, 15 ebenfalls in horizontale Richtung. Um nun diese horizontale Bewegung in eine vertikale Bewegung umzuwandeln, ist das Ende 16, 17 der Hebelarme 14, 15 in einer Lagerstelle 18, 19 einer T-förmigen Schaltwippe 20 bewegbar gehalten. Die Wippe 20 ist in der 5 näher dargestellt. Die Wippe 20 besitzt einen Drehpunkt 21, 22 worin die Wippe 20 im Gehäuse 7 des Bedienelementes 1 drehbar gelagert ist. Die Wippe 20 ist somit um den Drehpunkt 21 schwenkbar im Gehäuse 7 aufgenommen. Die Wippe 20 besitzt eine T-Form wobei zwei Arme 23, 24 sich parallel zu den Führungen 9, 10 erstrecken.

Werden nun die Tastenschalen 2, 3 in Richtung des Pfeils bewegt, so bewegt sich die Lagerstelle 18, 19 mittels des Hebelarms 14, 15 ebenfalls horizontal, wodurch die Wippe 20 um ihren Drehpunkt 21 verschwenkt beziehungsweise gekippt wird. Durch die Kippbewegung bewegen sich die Arme 23, 24 in Richtung des Pfeils F. Ist nun unterhalb der Arme 23, 24 ein Schaltelement angeordnet, so ist dieses mittels der Bewegungen der Tastenschalen 2, 3 schaltbar.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, in die Wippe 20 Öffnungen 25, 26 einzubringen und in die Öffnungen 25, 26 Führungsscheiben 27 mit angeformten zylindrischen Verlängerungen 28 einzusetzen. Hierdurch wird der erfindungsgemäße Vorteil erzielt, dass die Kontakte der Schaltelemente, die bevorzugt eine Schaltmatte ist, optimal betätigt. Vorteilhaft ist es weiterhin, die Arme 23, 24 in Richtung der Führungsscheibe 27 ballig auszuformen, so dass die Arme 23, 24 auf den Führungsscheiben 27 abrollen.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich dann, wenn die Verlängerung 28 sowie die Führungsscheibe 27 mit einer Bohrung 29 versehen sind, wie dies in der 6 näher dargestellt ist. Ist nun in dem Schaltelement ebenfalls eine Öffnung enthalten, so kann ein an das Gehäuse 7 angeformte oder an dem Gehäuse befestigter Führungszapfen durch die Schaltmatte sowie die Führungsscheibe 27 und die Verlängerung 28 hindurchgeführt werden, so dass die Führungsscheibe 27 sowie die Verlängerung 28 im Gehäuse in Richtung der Mittelachse 30 der Bohrung 29 geführt ist. Hierdurch wird eine optimale Betätigung des Schaltelementes erreicht. Festzuhalten bleibt, dass in diesem Fall die Arme 23, 24 der Wippe 20 kabelförmig ausführbar sind. Da die Wippe 20 in diesem Fall bei ihrer Kippbewegung in Richtung des Pfeils E lediglich eine Druckfunktion ausübt.


Anspruch[de]
Betätigungsschalter für ein Kraftfahrzeug bestehend aus einem in einem Gehäuse (7) bewegbar gehaltenen, zweiseitig betätigbaren Bedienknopf (2, 3), einem einen elektrischen Kontakt schließenden Schaltelement und einem zwischen dem Bedienknopf (2, 3) und dem Schaltelement befestigten Mittel (9, 10, 14, 15, 20), wobei das Schaltelement mittels des Bedienknopfes (2, 3) und über das Mittel (9, 10, 14, 15, 20) betätigbar ist, wobei der Betätigungsknopf (2, 3) über eine horizontale Oberfläche (6) des Betätigungsschalters (1) horizontal, hin- und herbewegbar im Betätigungsschalter (1) gelagert ist und das Mittel (9, 10, 14, 15, 20) aus einer Hebelmechanik (9, 10, 14, 15, 20) gebildet ist, mittels der die horizontale Bewegung (P) des Betätigungsknopfes (2, 3) in eine vertikale Bewegung (F) zur Betätigung des Schaltelementes umlenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsknopf (2, 3) auf zwei horizontal im Gehäuse (7) gehaltenen Achsen verschiebbar, mittels am Betätigungsknopf (2, 3) vorhandenen hohlzylinderförmigen Führungen (9, 10) gehalten ist. Betätigungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelmechanik (9, 10, 14, 15, 20) aus einem an mindestens eine Führung (9, 10) in Richtung des Gehäuses (7) weisenden Hebelarm (14, 15) und einer T-förmigen, im Gehäuse (7) schwenkbar gelagerten Wippe (20) gebildet ist, wobei die beiden Arme (23, 24) der T-förmigen Wippe (20) auf die Schaltelemente wirken und der Hebelarm (14, 15) am unteren Ende (16, 17) der T-förmigen Wippe (20) schwenkbar gelagert ist, so dass bei einer Bewegung des Betätigungsknopfes (2, 3) jeweils ein Arm (23, 24) der T-förmigen Wippe (20) über den Hebelarm (14, 15) und die Kippbewegung (E) der T-förmigen Wippe (20) in Richtung (F) des Schaltelementes bewegbar ist. Betätigungsschalter nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsknopf (2, 3) aus zwei separaten halbschalenförmigen Tastenschalen (2, 3) gebildet ist. Betätigungsschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Halbschalen (2, 3) ein drehbar im Gehäuse (7, 8) aufgenommenes Stellrad (4) befestigt ist. Betätigungsschalter einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den Enden der Arme (23, 24) der Wippe (20) Öffnungen (25, 26) enthalten sind, in die eine Führungsscheibe (27) mit einer zylindrischen Verlängerung (28) eingesetzt ist. Betätigungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement eine Kontaktmatte ist. Betätigungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktmatte und die Verlängerung (28) der Führungsscheibe (27) hohl ausgebildet sind und dass ein fest mit dem Gehäuse (7) verbundener Führungszapfen durch die Kontaktmatte und durch die Führungsscheibe (27) und die Verlängerung (28) hindurchreicht.






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