CN102770932B - 电气开关 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电气开关（5），具有：壳体（6）；至少一个位于壳体（6）中的接触系统（11）；和设计为跷板形式的、可围绕旋转轴线在中性位置和操纵位置之间进行偏转的操纵机构（7），所述操纵机构具有至少一个用于手动地对操纵机构（7）进行操纵的操纵面（10）。操纵机构（7）借助于弹力预紧到中性位置中。在操纵机构（7）上可以大致在中间布置定心销（17）。弹力与操纵机构（7）并且以及必要时定心销（17）与位于壳体（6）中的拱部（18）内的容纳部（19）在操纵机构（7）偏转时以下述方式共同作用：操纵机构（7）在操纵机构（7）的、与操纵面（10）对置的侧面（20）上为了形成旋转轴线（16）而抵靠在壳体（6）上。

Description

电气开关

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的电气开关。

背景技术

这种电气开关借助于跷板操纵，该电气开关作为操作开关应用于设备。特别是，操作开关可以作为机动车的转向盘上的多功能开关，例如用于操作汽车收音机、导航系统、电话，用于对变速箱进行挡位选择等。

这种电气跷板式开关具有壳体以及至少一个位于壳体中的接触系统。为了接通接触系统，开关具有设计为跷板形式的、可围绕旋转轴线在中性位置和操纵位置之间进行偏转的操纵机构。操纵机构又具有至少一个操纵面，该操纵面位于操纵机构的侧面上，以用于手动偏转以及进而用于对操纵机构进行操纵。操纵机构借助于弹力预紧到中性位置中，由此，接触系统在不对操纵机构进行操纵时断开。相反地在操纵位置中，操纵机构切换地作用到接触系统上。

作为接触系统应用在这种操作开关中的开关元件、如微型开关、接触开关垫、传感器或类似元件主要通过特殊的操纵元件或设计部件、如跷板、按键或罩帽进行操纵。操纵类型在此取决于结构空间技术的可能性或客户的设计规定。特别是，在对扁平结构的操作开关的跷板操纵时，出于空间原因和/或设计技术方面的原因，可以在跷板的中间不安装此外通常的旋转轴线或者仅能以耗费的方式进行安装。在中间安装旋转轴线时也必须为跷板的偏转预设自由空间，这又使得相对于外部介质的密封性变差，和/或也使得在间隙区域中用于跷板的标记照明的光线隔离变得更困难。

发明内容

本发明的目的在于，对电气开关以下述方式加以改进，即不需要布置中间的旋转轴线。

所述目的在这种电气开关中通过权利要求1所述的特征来实现。

在根据本发明的开关中，弹力与操纵机构在操纵机构偏转时以下述方式共同作用：操纵机构在操纵机构的、与操纵面对置的侧面上为了形成旋转轴线而抵靠在壳体上和/或在壳体固定的支承元件上。

因此通过本发明实现了一种具有“近似跷板”形式的扁平结构的操作开关。近似跷板如同电气开关的传统的跷板可由使用者来操作。然而有利地，近似跷板需要比传统的跷板仅更小的结构空间，因为就这点而言不存在中间的旋转轴承。然而，近似跷板与传统的跷板一样是功能可靠的。本发明的其它设计方案是从属权利要求的主题。

在另一种设计方案中，操纵机构可以从中性位置偏转到两个操纵位置中，也就是说通过顺时针或逆时针运动。为此，操纵机构在两侧上分别具有一个操纵面。分别一个弹力作用到操纵面上。

当相应地对操纵机构进行操纵时，旋转轴线彼此相对地形成在操纵机构的、与分别偏转的操纵面对置的侧面上。

以成本经济的方式和方法，接触系统可以包括开关元件，该开关元件例如包括开关垫拱部、卡锁盘或类似元件。此外在简单的以及节省部件的设计方案中提出，弹力由接触系统的元件、并且特别是由卡锁盘、开关垫拱部或类似元件产生。然而当然弹力也可以由弹簧元件产生。

在节省空间的、紧凑的设计方案中，操纵机构可以在与操纵面对置的侧面上具有边缘。边缘与壳体共同作用以形成旋转轴线。此外，边缘也有利地用于密封开关的壳体内部，以防止有害物质进入。

在另一种设计方案中，操纵机构可以例如借助于凸起部与沿基本上垂直于旋转轴线的方向的导向件以下述方式共同作用：操纵机构沿旋转轴线的方向尽可能地固定。由此，近似跷板获得附加的稳定性。此外有效地防止了近似跷板侧向移位，因此排除了损伤，以及近似跷板相对于周围壳体的间隙尺寸保持不变。

在根据本发明的相应于另一种第一实施方式的开关中，在操纵机构上大致中间位置中布置定心销。定心销在操纵机构偏转时与位于壳体中的拱部内的容纳部以下述方式共同作用：通过将操纵机构抵靠在壳体上，在操纵机构的、与操纵面对置的侧面上形成旋转轴线。此外，拱部中的容纳部可以大致设计为抛物线形，由此获得了用于定心销的良好的引导。定心销在容纳部中可以具有这种间隙，从而使得能实现操纵机构以期望的旋转角度进行偏转运动。

在根据本发明的相应于另一种第二实施方式的开关中，具有长孔的、与操纵面对置的接片布置在操纵机构上，并且作为壳体固定的支承元件布置在壳体中的销子接合到长孔中。在操纵机构偏转时，销子与长孔以下述方式共同作用：操纵机构在操纵机构的、与操纵面对置的接片上借助于销子进行固定，以用于形成旋转轴线。当然在这种实施方式中，也可以在简单的反作用的情况下将接片作为壳体固定的支承元件布置在壳体中，以及将销子布置在操纵机构上。只要开关具有两个操纵位置，则操纵机构的每个操纵面配备有一个接片。

对于本发明的特别优选的设计方案而言，还需确定以下内容，其中将操作部件设计为近似跷板。

在第一种解决方案中，近似跷板在操纵点的区域中通过开关元件或通过弹簧预加应力。开关元件环绕地利用其边缘将近似跷板沿Z方向压靠到容纳部上。容纳部可以是壳体、孔板或类似物。近似跷板侧向地通过两个面引导装置来引导，以便防止沿X方向移位。沿Y方向设计有拱部形式的定心装置，其不仅防止沿Y方向移位，而且也使得两个开关元件的同时操纵变得困难或根据实施方式完全防止。定心装置通过拱部的容纳复制了拱部的运动过程，以便因此仅允许沿Y方向的尽可能最小的移位、也就是说最小间隙。近似跷板沿X-和Y-方向的侧向移位也可以通过跷板的侧向边缘被防止，其方法是，跷板侧向地保持在容纳部中。现在如果在一个侧面（A）上操纵近似跷板，则因此在对置的、起旋转轴线作用的侧面（B）上通过跷板边缘进行旋转。现在如果在侧面（B）上进行操纵，则因此以相同的方式在对置的、现在起旋转轴线作用的侧面（A）上通过跷板边缘进行旋转。

对于第一种解决方案而言有利的还在于下述内容：

-固定在内侧面上，更好的定心。

-仅可以在一侧进行操纵。

-在不操纵时跷板的完全平的设置，因此得到了防水以及防止泄露光（Lecklicht）或过度照射或者说感光过度（überstrahlung）。

-节省了结构空间。

-防止跷板脱落。

在第二种解决方案中，近似跷板的支座也能以这种方式设计：在近似跷板的下方，在操纵的区域中分别布置有两个具有长孔的接片。接片与支架部件锁定，该支架部件可以包括壳体、基座或中间部件并且可运动地支承在接片内部。长孔为此复制了操纵轨道，并且按照操纵侧面与止动突出部相连接地用作为旋转轴线。现在如果在一个侧面（A）上操纵近似跷板，则在对置的、起旋转轴线作用的侧面（B）上通过两个锁定的接片进行旋转。现在如果在侧面（B）上进行操纵，则以相同的方式在对置的、现在起旋转轴线作用的侧面（A）上通过两个锁定的接片进行旋转。

对于第二种解决方案而言有利的还在于下述内容：

-通过近似旋转轴承固定，更好的定心。

-仅可以在一侧进行操纵。

-防水以及防止泄露光或者说过度照射。

-节省了结构空间。

-防止跷板脱落。

利用本发明实现的优点特别在于：通过应用近似跷板可以构成带有大的或小的跷板的扁平的操作开关，其由于省去了中间旋转轴线而还实现了对于跷板设计以及也在结构空间深度方面的设计自由度。通过近似跷板的环绕的、抵靠的边缘，不仅可以显著地改进针对外部介质的密封性，而且还改进了针对泄露光、也就是说针对过度照射的保护，以用于对开关进行照明。在开关元件上的相对运动通过彼此相对的、在外部中间的旋转轴线和由此实现的操纵杆的延长以及通过近似跷板的偏转角度的减小而减少。相对运动的减少对于开关元件的机械的和/或电的使用寿命来说具有积极的影响，由此明显提高了使用寿命。通过近似跷板的环绕的边缘也实现了加强地防止近似跷板脱落，这例如在转向盘中的多功能开关和可能的气囊-弹出（Schuss）时是急需的。通过中间定心部（Y方向），也可以避免近似跷板的双重操纵，这是因为定心部在已经进行的单侧的操纵时作为止挡部用于第二操纵侧面。中间定心部如此设计，使得其相对于外部的影响、如水、灰尘或类似物进行密封并且也可以通过附加的生产工艺步骤，如喷漆、镀铬或类似工艺而不被污染或受到影响。近似跷板沿X方向通过面引导装置引导，以便防止近似跷板移位。

附图说明

本发明的实施例以不同的改进方案和设计方案在附图中示出并且在下面进行详细描述。图中示出：

图1示意性地示出了转向盘，其具有用于机动车的操作开关布置，

图2以放大图示出了根据图1的电操作开关，

图3示意性地示出了沿图2中线3-3的截面，

图4示出了如图3中的截面，其中开关被操纵，

图5以透视图示出了根据图2的电气开关，其中，导向件作为单个部件放大地示出，

图6以部分剖开的视图示出了根据另一种实施方式的电操作开关，

图7示出了在另一种设计方案中根据图6的电操作开关，

图8示出了根据另一种设计方案的如图3中的截面，和

图9示出了根据另一种设计方案的如图4中的截面。

具体实施方式

在图1中可以看到用于机动车的转向盘1。转向盘1包括转向盘轮圈2以及转向盘辐条3和中间的转向盘毂（Lenkradtopf）4，其中例如可以布置气囊。在两个侧向的转向盘辐条3中上布置有电气开关5，作为用于机动车中的不同的装置、例如用于汽车收音机、用于电话、用于导航系统的屏幕或类似装置的操作开关。

电气开关5在图2中以放大视图示出。开关5具有壳体6以及设计成跷板形式的操纵机构7。当前，开关5具有两个这样的跷板形式的操纵机构7、7＇以及附加地具有一个设计为按钮形式的操纵机构8。操纵机构8由固定的孔板9围绕并且用作为操纵-或回车键。操纵机构7、7＇又具有至少一个位于操纵机构7、7＇的侧面之一上的操纵面10，其用于手动地对操纵机构7、7＇进行操纵，如根据图3可以看到。由于当前可在两侧来操纵跷板形式的操纵机构7、7＇，因此在每个操纵机构7、7＇上分别设有两个彼此对置的操纵面10、10＇。由于操纵机构7、7＇基本上设计为相同类型的，因此在下面仅详细描述操纵机构7。

在操作者按压到操纵面10、10＇之一上时，操纵机构7可围绕图4中示出的旋转轴线16在中性位置和操纵位置之间进行偏转。在操纵位置中，操纵机构7切换地作用到至少一个位于壳体6中的接触系统11上。相反地在中性位置中，断开接触系统11。如进一步在图3中可看到，接触系统11包括布置在电路板14上的开关元件、各一个开关垫拱部（Schaltmattendom）12以及卡锁盘13。在卡锁盘13的中间又在电路板14上设有发光二极管15，其中，发光二极管15的光线被引导通过形式为光导体的开关垫拱部12以用于对操纵机构7上的标记27进行照明。

操纵机构7借助于弹力预紧到中性位置中。弹力由接触系统11的元件、并且确切地说当前由卡锁盘13产生并且通过开关垫拱部12传递到操纵机构7上。弹力也可以仅由开关垫拱部12或者共同地由卡锁盘13以及开关垫拱部12产生。当然，弹力也可以由另一个弹簧元件产生，然而这未进一步示出。如根据图3可看出，在该附图中示出了操纵机构7的中性位置，弹力在此引起了位于操纵机构7上的跷板边缘21抵靠在壳体6上。当使用者在操纵面10上手动地对操纵机构7进行操纵时，操纵机构7进行偏转，如在图4中示出。在此，弹力以下述方式与操纵机构7共同作用：操纵机构7、确切地说利用其跷板边缘21在操纵机构7的、与操纵面10对置的侧面20上或者说在用于形成旋转轴线16的对置区域中抵靠在壳体6上。相反地，在配属于操纵面10的侧面20＇上，跷板边缘21与壳体6松开，以用于进行偏转运动，并且同时实现接通接触系统11。

如已经描述，操纵机构7在两个侧面20、20＇上分别具有操纵面10、10＇，其分别用于所属的接触系统11，其中，各一个弹力通过接触系统11的卡锁盘13施加到操纵面10、10＇上，从而旋转轴线16彼此相对地形成在操纵机构7的、与分别偏转的操纵面10、10＇对置的侧面20、20＇上。

在另一种设计方案中，在操纵机构7上大致中间的位置中布置了定心销17。定心销17接合到位于壳体6中的拱部18内的、大致设计为抛物线形的容纳部19中。如根据图4可以看到，在操纵机构7偏转时，定心销17与容纳部19以下述方式共同作用：用于操纵机构7的旋转轴线16形成在操纵机构7的、与操纵面10对置的侧面20上。为了能实现操纵机构7的偏转运动，定心销17具有在图3中明确地可看到的、在容纳部19中的间隙28。容纳部19如此设计，使得该容纳部形成了用于定心销17在操纵机构7的操纵位置中的止挡部，由此分别仅一个接触系统11被接通。因此两个接触系统11的不被允许的双重操纵被有效地防止。最后还在图5中示出了，操纵机构7通过凸起部22与位于壳体6中的、沿基本上垂直于旋转轴线16的方向Y的导向件23以下述方式共同作用：操纵机构7沿旋转轴线16的方向x尽可能地固定。

在图8中的另一种设计方案中可以详细地看到开关5。在此，定心销17位于凸起部29上，其中，凸起部29本身又布置在操纵机构7上。拱部18相应地较小地以及节省空间地设计。可由操纵机构7移动的、与卡锁盘13共同作用的开关垫拱部12比在图3中略微更详细地示出。在图9中进一步示出了操纵机构7的操纵位置，其中，在左侧面20上示出了，通过将操纵机构7的边缘21抵靠在壳体6上而形成的旋转轴线16。

用于电气开关5的另一种实施方式可在图6中看到。开关5又具有壳体6以及至少一个位于壳体6中的、由开关垫拱部12遮盖的接触系统11。此外，开关5具有设计为跷板形式的、可围绕旋转轴线16偏转的操纵机构7，该操纵机构具有至少一个操纵面10、10＇，其用于手动地对操纵机构7进行操纵。如上面已经详细描述，接触系统11施加弹力以用于将操纵机构7预紧到中性位置中。在操纵机构7上布置有配属于操纵面10、10＇的、具有长孔25的接片24、24＇，其中，布置在壳体6中的、用作壳体固定的支承元件的销子26接合到长孔25中。现在当操纵机构7偏转时，弹力与销子26以及长孔25以下述方式共同作用：操纵机构7在操纵机构7的、与操纵面10对置的接片24＇上借助于销子26进行固定，以用于形成旋转轴线16。当然反之亦然，也可以将销子布置在操纵机构的操纵面上并且将具有长孔的接片作为壳体固定的支承元件布置在壳体中，然而这未进一步示出。

最后在图7中可以看到如图6的开关5，其中然而在此将接片24、24＇上的长孔25在单侧设计为敞开的。这种设计方案使得，在安装开关5时，能借助于接片24、24＇将操纵机构7简单地锁定到用作在壳体6中的支承元件的销子26上。

本发明并不限于所描述的和所示出的实施例。更确切地说，本发明还包括所有在通过权利要求定义的发明范畴中的专业改进方案。因此，根据本发明的近似跷板或者说准跷板（Quasiwippe）不仅可以用于转向盘中的多功能开关，而且还可以用于汽车-和/或消费者领域中的其它操作开关、操作面板或类似物。

附图标记列表

1：转向盘

2：转向盘轮圈

3：转向盘辐条

4：转向盘毂

5：（电气）开关

6：（开关的）壳体

7、7＇：操纵机构（跷板）

8：操纵机构（按钮）

9：孔板

10、10＇：操纵面

11：接触系统

12：开关垫拱部

13：卡锁盘

14：电路板

15：发光二极管

16：旋转轴线

17：定心销

18：拱部

19：（拱部中的）容纳部

20、20＇：对置的侧面（相对于操纵面）

21：边缘/跷板边缘

22：（在操纵机构上的）凸起部

23：（在壳体中的）导向件

24、24＇：接片

25：长孔

26：销子

27：标记

28：间隙

29：凸起部

Claims (18)

1.一种电气开关，具有：壳体（6）；至少一个位于所述壳体（6）中的接触系统（11）；和设计成跷板形式的、可围绕旋转轴线在中性位置和操纵位置之间进行偏转的操纵机构（7、7＇），所述操纵机构具有至少一个位于所述操纵机构（7、7＇）一侧上的操纵面（10、10＇），所述操纵面用于手动地偏转所述操纵机构（7、7＇），其中，所述操纵机构（7、7＇）借助于弹力预紧到所述中性位置中，并且其中，所述操纵机构（7、7＇）在所述操纵位置中切换地作用到所述接触系统（11）上，其特征在于，所述弹力在所述操纵机构（7、7＇）偏转时与操纵机构（7、7＇）以下述方式共同作用：所述操纵机构（7、7＇）在操纵机构（7、7＇）的与所述操纵面（10、10＇）对置的侧面（20、20＇）上以及在操纵机构（7、7＇）的边缘上为了形成旋转轴线（16）而抵靠在所述壳体（6）上和/或在壳体固定的支承元件上，其中，所述操纵机构（7、7＇）在与所述操纵面（10、10＇）对置的侧面（20、20＇）上具有边缘（21），其中，所述边缘（21）与所述壳体（6）共同作用以形成所述旋转轴线（16）。

2.根据权利要求1所述的电气开关，其特征在于，所述操纵机构（7、7＇）在两侧分别具有操纵面（10、10＇）。

3.根据权利要求1或2所述的电气开关，其特征在于，所述接触系统（11）包括开关元件。

4.根据权利要求1所述的电气开关，其特征在于，所述操纵机构（7、7＇）与沿基本上垂直于所述旋转轴线（16）的方向的导向件（23）以下述方式共同作用：所述操纵机构（7、7＇）沿所述旋转轴线（16）的方向尽可能地固定。

5.根据权利要求1所述的电气开关，其特征在于，在所述操纵机构（7、7＇）的中间布置定心销（17）。

6.根据权利要求5所述的电气开关，其特征在于，所述定心销（17）在所述操纵机构（7、7＇）偏转时与位于所述壳体（6）中的拱部（18）内的容纳部（19）以下述方式共同作用：通过将所述操纵机构（7、7＇）抵靠在壳体（6）上，在所述操纵机构（7、7＇）的、与所述操纵面（10、10＇）对置的侧面（20、20＇）上形成所述旋转轴线（16）。

7.根据权利要求6所述的电气开关，其特征在于，在所述拱部（18）中的容纳部大致设计为抛物线形。

8.根据权利要求1所述的电气开关，其特征在于，具有长孔（25）的、与所述操纵面（10、10＇）对置的接片（24、24＇）布置在所述操纵机构（7、7＇）上或者作为壳体固定的支承元件布置在所述壳体（6）中。

9.根据权利要求8所述的电气开关，其特征在于，所述操纵机构（7、7＇）的每个操纵面（10、10＇）配备有一接片（24、24＇）。

10.根据权利要求2所述的电气开关，其特征在于，分别一弹力作用到所述操纵面（10、10＇）上。

11.根据权利要求2所述的电气开关，其特征在于，所述旋转轴线（16）彼此相对地形成在所述操纵机构（7、7＇）的、与分别偏转的操纵面（10、10＇）对置的侧面（20、20＇）上。

12.根据权利要求3所述的电气开关，其特征在于，所述开关元件包括开关垫拱部（12）或卡锁盘（13）。

13.根据权利要求3所述的电气开关，其特征在于，所述弹力由所述接触系统（11）的元件或者由弹簧元件产生。

14.根据权利要求12所述的电气开关，其特征在于，所述弹力由所述卡锁盘（13）或所述开关垫拱部（12）产生。

15.根据权利要求4所述的电气开关，其特征在于，所述操纵机构（7、7＇）借助于凸起部（22）与沿基本上垂直于所述旋转轴线（16）的方向的导向件（23）共同作用。

16.根据权利要求7所述的电气开关，其特征在于，所述定心销（17）具有在所述容纳部（19）中的间隙（28），如此使得能实现所述操纵机构（7、7＇）的偏转运动。

17.根据权利要求8所述的电气开关，其特征在于，作为壳体固定的支承元件布置在所述壳体（6）中的或位于所述操纵机构（7、7＇）上的销子（26）接合到所述长孔（25）中。

18.根据权利要求17所述的电气开关，其特征在于，在所述操纵机构（7、7＇）偏转时，所述销子（26）与所述长孔（25）以下述方式共同作用：所述操纵机构（7、7＇）在所述操纵机构（7、7＇）的、与所述操纵面（10）对置的接片（24＇）上借助于所述销子（26）进行固定，以用于形成所述旋转轴线（16）。