CN110379660A - 用于操作机动车辆部件的开关装置 - Google Patents

Abstract

操作机动车辆部件的开关装置，包括：电子基体，用于布置至少一个接触元件；致动接触元件的至少一个致动元件；至少一个与致动元件相配设的隔离件，其具有带隔离件止挡的隔离件部分；由柔性材料形成的开关垫，其具有用于布置致动元件和隔离件的基座部分；操作元件，其具有带至少一个操作止挡和至少一个操作配对止挡的操作部分，操作配对止挡与隔离件的隔离件止挡相对置布置；与基体和/或开关垫相连接的支承元件，包括带至少一个支承配对止挡的支承部分，至少一个支承配对止挡在开关装置的未致动状态下接触操作元件的操作止挡，设置在开关垫的基座部分上的隔离件与设置在开关垫的基座部分上的致动元件间隔开布置，隔离件至少部分包围致动元件。

Description

用于操作机动车辆部件的开关装置

技术领域

本发明涉及一种用于操作机动车辆部件的开关装置，其包括：优选被设计成印刷电路板的电子基体，所述电子基体用于布置至少一个接触元件，特别是按键弹片；至少一个用于致动接触元件的致动元件；至少一个与致动元件相配设的隔离件，所述隔离件具有隔离件部分，所述隔离件部分具有隔离件止挡；由柔性材料、优选地由硅树脂形成的开关垫，所述开关垫具有用于布置所述致动元件和所述隔离件的基座部分；操作元件，所述操作元件具有操作部分，所述操作部分具有至少一个操作止挡和至少一个操作配对止挡，所述至少一个操作配对止挡被与所述隔离件的所述隔离件止挡相对置地布置；与所述基体和/或所述开关垫相连接的支承元件，所述支承元件具有支承部分，所述支承部分具有至少一个支承配对止挡，所述至少一个支承配对止挡在所述开关装置的未致动状态下接触所述操作元件的所述操作止挡。

背景技术

从现有技术中已知一种用于操作机动车辆部件的开关装置。该开关装置包括被设计成推杆的操作元件，该操作元件用于致动被设计成升降波纹管的致动元件。升降波纹管与基座部分形成开关垫，其中，升降波纹管被设置用于致动布置在电子印刷电路板上的按键弹片，其中，按键弹片被布置在开关垫中。支承元件被设置用于部分地容纳升降波纹管和推杆。此外，设置有被构造成公差补偿器的，该隔离件被环绕地布置在升降波纹管上。该隔离件用于将升降波纹管、按键弹片和推杆与支承元件无咔嗒声地(无振动地)连接。在这种情况下，在制造期间，在组装时使隔离件与支承元件和推杆这样地夹紧在一起，即升降波纹管，特别是隔离件相对于推杆和支承元件被机械地夹紧。

如果操作元件由使用者致动，那么升降波纹管和隔离件在按键弹片的方向上运动，其中，升降波纹管首先支撑在按键弹片上。随后，隔离件被压缩，因为在通过操作元件致动升降波纹管期间，不仅隔离件而且升降波纹管都在按键弹片的方向上被进一步挤压。当作用在升降波纹管上的力增加时，按键弹片会弯曲。在这种情况下，通过压缩在隔离件中存储的能量也在按键弹片弯曲时被突然地释放出来，从而按键弹片被额外地加速。因此，由于按键弹片的咔嗒噪声而导致形成不期望的大的噪声。一些使用者感觉金属的咔嗒噪声是非常令人不安的，特别是当在机动车辆的内部空间中的其他的噪声相对较小时。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种开关装置，在这种开关装置中在通过使用者进行的致动期间的噪声被减小。

这个目的通过权利要求1的特征部分来实现。在这种情况下规定，设置在所述开关垫的所述基座部分上的所述隔离件与设置在所述开关垫的所述基座部分上的所述致动元件间隔开地进行布置，其中，所述隔离件至少部分地，优选完全地包围所述致动元件。通过根据本发明的开关装置，例如可以减小并且优选地消除在机动车辆的内部空间中的噪声。由此提高了使用者的舒适度，因为例如按键弹片的金属的咔嗒噪声至少部分地被最小化，这通过以下方式得到保证，即在致动操作元件时，优选被设计成公差补偿元件的隔离件尽管也被压缩，但是在接通接触元件时，特别是在按键弹片沿着基体的方向弯曲时，在隔离件中通过压缩产生的并且存储的能量的释放被阻止。由于隔离件被布置在开关垫的基座部分上，因此在致动操作元件时以有利的方式排除了从隔离件到接触元件的直接的力传递并且因此防止了通过隔离件作用到接触元件上的额外的加速。

开关装置可以例如在机动车辆的内部空间中使用，特别是在机动车辆的驾驶室内部中使用。在这种情况下，如果开关装置例如被设置用于操作空调装置、方向盘开关单元、无线电和/或导航系统，则可能是有用的。特别地，在电动车辆的情况下，根据本发明的开关装置的使用可能是非常有意义的，因为在这种车辆中由于电动机的缘故行驶噪声是非常低的并且因此使用者会感觉任何金属噪声，尤其是开关装置的金属的咔嗒噪声是非常令人不安的。

所述开关垫可以优选地是硅树脂开关垫。硅树脂开关垫一般地由弹性的、非毒性的硅橡胶材料制造并且在压铸工艺或注塑成型工艺的范围内制造或加工。硅树脂开关垫尤其具有出色的耐温性和耐老化性。恰恰是机动车辆，特别是电动车辆甚至在极端条件下也被驾驶，例如在沙漠中非常炎热的温度下或在严寒的冬天里的非常寒冷的温度下。接触元件、特别是按键弹片在开关垫中、特别是在硅树脂开关垫中的组装和布置也可以容易地且成本有利地实施。

此外，借助于开关垫，优选地借助于硅树脂开关垫，可以降低成本，特别是当根据本发明的开关装置被设置用于较小的、中型的和大的机动车辆系列时。

根据所述开关装置的一个优选的实施方案，可以规定，在所述开关装置的未致动状态下，所述致动元件保持在基本上无张力的静止状态下并且同时所述隔离件止挡这样地接触所述操作配对止挡，即所述隔离件被弹性地预张紧并且在这种情况下所述操作止挡被压靠在所述支承配对止挡上。通过这种措施可以以有利的方式确保至少所述致动元件、所述接触元件和所述操作元件被可靠地并且无咔嗒声地布置在所述支承元件内。在这方面，即使在开关装置的未致动状态下也可以防止不期望的噪声，因为致动元件、接触元件和操作元件在开关装置的未致动状态下保持无运动并且在支承元件中彼此支撑。在这种情况下，隔离件的高度应该至少与未致动的致动元件的高度一样大，优选地大于未致动的致动元件的高度。在这种情况下，在将支承元件安装和固定在基座部分上和/或基体上时，隔离件然后也作为公差补偿元件起作用。

仅仅在极少数情况下，致动元件、接触元件和操作元件被这样地相互协调，即它们可以被一起无咔嗒声地放置在支承元件中。因此，在机动车辆领域中的批量生产中，为了补偿布置在支承元件中的部件的公差，隔离件是绝对必要的。

如果在开关装置的致动状态下，将支承配对止挡与操作止挡间隔开地进行布置并且在这种情况下增加隔离件的预紧力，则可以在致动操作元件时以有利的方式改善触觉。因此，使用者必须施加预定的力以致动接触元件，特别是按键弹片。因此，当隔离件的预紧力被增加时，可以防止对开关装置的无意的和不希望的致动。

根据开关装置的另一个优选的实施方案，可以规定，在所述开关装置的未致动状态下，所述致动元件以无张力的方式贴靠在所述操作元件上或者被间隔开。如果在开关装置的未致动状态下，致动元件以无张力的方式贴靠在操作元件上或被间隔开，则可以延长致动元件的寿命和/或可以在多年内确保致动元件的基本上恒定的弹性。

如果操作元件包括排气通道，则可以以有利的方式防止在支承元件内形成真空，所述排气通道优选地邻接所述致动元件。同样通过这种有利的措施进一步减小了在致动开关装置时的噪声。

当支承配对止挡和/或操作止挡被设计成至少部分环绕的凸起，特别是环形的、优选地圆形的凸起时，操作元件可以在开关装置的未致动状态下有针对性地和可靠地支撑在支承元件上。在横截面上具有山丘形状的环绕的凸起也可以用作公差补偿元件，用于将操作元件、致动元件和接触元件无咔嗒声地(无振动地)支承在支承元件中。在这种情况下，凸起在横截面中的高度例如可以为隔离件的高度的四分之一。在隔离件和凸起的这种尺寸比的情况下，可以在致动开关装置时实现舒适的触觉。

根据开关装置的另一个优选的实施方案，可以规定，所述操作元件由比所述开关垫更硬的材料形成。根据开关装置的这个有利的设计方案，防止了在操作元件的致动期间在操作元件中存储能量，该能量以后可以加速接触元件的运动。作为用于操作元件的材料例如提供聚乙烯(PE)。但是其他硬质塑料也可以在操作元件的制造中进行加工。因此，操作元件具有比开关垫更高的肖氏硬度值，开关垫优选地由硅树脂形成。

如果支承元件具有用于引导操作元件的引导通道，则可以排除操作元件在支承元件中的倾斜。引导通道也可以设有润滑剂，例如油脂。由于部件相互间的公差，特别是支承元件和操作元件的公差，优选地应该确保在引导通道和布置在引导通道中的操作元件之间设置间隙。致动元件在引导通道中的倾斜将不必要地增加在机动车辆的内部空间中的噪声背景并且不利地影响开关装置的触觉。

如果致动元件被设计成升降波纹管，则开关装置可以成本有利地并且简单地构造，该升降波纹管具有侧表面，该侧表面与开关垫的基座部分相连接。该侧表面优选地在横截面上具有这样的壁厚，该壁厚基本上对应于隔离件的壁厚。由此可以进一步改善致动元件的触觉。因此，可以进一步规定，所述升降波纹管被设计成被截头的和/或空心的锥体，该椎体具有圆柱形的延伸部分。

根据开关装置的另一个优选的实施方案，可以规定，所述隔离件与所述基座部分相连接。可以适用的是，由一种材料一体地形成所述开关垫，其中，所述隔离件和/或所述致动元件是所述开关垫的整体的组成部分。

如果隔离件被布置在致动元件，特别是升降波纹管的侧表面和支承元件之间，则开关装置可以具有紧凑的结构。因此，通过隔离件的这种布置排除了在隔离件中存储的能量在致动所述操作元件时被突然地释放。尽管所述隔离件可以是开关垫的一个组成部分，但是应该优选地防止所述隔离件是致动元件的一个组成部分，该组成部分在致动开关装置时与致动元件一起在接触元件的方向上一起运动。通过隔离件的这种有利的布置排除了通过隔离件对接触元件的加速。

根据开关装置的另一个优选的实施方案，可以规定，隔离件是被设计成管状并且在管状的隔离件内所述圆柱形的延伸部分与管状的隔离件同心地进行布置。此外，在致动开关装置期间，隔离件的管状构造可以起到降低噪声的作用。

根据开关装置的另一个优选的实施方案，可以规定，所述致动元件具有管状部分，所述管状部分被设计用于致动所述接触元件，特别是所述按键弹片，其中，所述管状部分相对于所述圆柱形的延伸部分轴向地进行布置。由此保证接触元件可以被可靠地并且准确地致动。

此外保护一种开关垫，该开关垫至少在前面描述的实施方式之一中被布置在机动车辆中，特别是被布置在机动车辆的副仪表板中和/或被布置在机动车辆的转向装置上和/或机动车辆的仪表板上。

附图说明

在下面将借助于附图对本发明以及技术环境更详细地进行解释。应该注意的是，所述附图示出了本发明的一些特别优选的实施方案变型，但是本发明不局限于这些实施方案变型。附图所示：

图1在剖视图中示出了根据本发明的开关装置，以及

图2在透视图中示出了用于根据本发明的开关装置的开关垫。

具体实施方式

在图1中示出了根据本发明的、用于操作机动车辆部件的开关装置1。开关装置1例如可以在机动车辆的内部空间中，特别是在机动车辆的驾驶室内部中使用。在这种情况下，如果开关装置1例如被设置用于操作空调装置、方向盘开关单元、无线电和/或导航系统，则可能是有意义的。

开关装置1包括优选地被设计成印刷电路板2的电子基体3，该电子基体用于布置至少一个接触元件4，特别是按键弹片5，和至少一个用于致动接触元件4的致动元件8。此外，开关装置1具有由柔性材料，优选地由硅树脂形成的开关垫6，该开关垫具有基座部分7，用于布置致动元件8和管状设计的隔离件9，其中，隔离件9是开关垫6的整体的组成部分。在这种情况下，隔离件9与致动元件8相配设，其中，隔离件9具有隔离件部分10，该隔离件部分具有隔离件止挡11，并且隔离件9与基座部分7相连接。设置在开关垫6的基座部分7上的隔离件9与设置在开关垫6的基座部分7上的致动元件8间隔开地进行布置，其中，隔离件9至少部分地，优选地完全包围致动元件8。

致动元件8在当前情况下被设计成升降波纹管，该升降波纹管包括侧表面12，该侧表面与开关垫6的基座部分7相连接。所述升降波纹管被设计成被截头的并且空心的锥体，该椎体具有圆柱形的延伸部分13，其中，在管状的隔离件9内，圆柱形的延伸部分13与该管状的隔离件同心地进行布置。致动元件8具有管状部分14，该管状部分被设计用于致动接触元件4，特别是用于致动按键弹片5，其中，管状部分14相对于圆柱形的延伸部分13轴向地进行布置。

此外在图1中显示了操作元件15，该操作元件具有操作部分16，该操作部分具有至少一个操作止挡17和至少一个操作配对止挡18，该操作配对止挡18与隔离件9的隔离件止挡11相对置地进行布置，其中，操作元件15由比开关垫6更硬的材料形成。此外，操作元件15包括排气通道22，该排气通道优选地与致动元件8邻接，特别是与操作部分16邻接。

开关装置1此外包括与基体3和/或开关垫6连接的支承元件19，该支承元件具有支承部分20，该支承部分具有至少一个支承配对止挡21，该支承配对止挡21在开关装置1的未致动状态下接触操作元件15的操作止挡17。支承配对止挡21和/或操作止挡17可以被设计成至少部分环绕的凸起，特别是环形的，优选为圆形的凸起。因此，隔离件9被布置在致动元件8，特别是升降波纹管的侧表面12和支承元件19之间。支承元件19此外具有用于引导操作元件15的引导通道23，从而可以实现对操作元件15的基本上直线的致动。

借助于排气通道22，以有利的方式防止了在支承元件19的空间24内形成真空。

在图2中示出了开关垫6，该开关垫具有三个根据本发明的开关装置1。也可以想到的是，开关垫6具有多于三个的开关装置1。开关垫6具有开口25，这些开口例如被设计用于穿引优选被布置在印刷电路板2上的电子元件。开关垫6还可以包括紧固装置，以便将开关垫例如与壳体和/或基体形状配合地和/或传力配合地连接。

在下面将描述开关装置1的工作方式。

在开关装置1的未致动状态下，致动元件8保持在基本上无张力的静止状态下。同时，隔离件止挡11可以这样地接触操作配对止挡18，即隔离件9被弹性地预张紧，并且在这种情况下将操作止挡17压靠在支承配对止挡21上。此外可以规定，在开关装置1的未致动状态下，致动元件8以无张力的方式贴靠在操作元件15上。如果使用者间接地或直接地致动操作元件15时，则使操作元件15在致动元件8的方向上运动。因此，在开关装置1的致动状态下，支承配对止挡21与操作止挡17间隔开地进行布置，其中，在这种情况下，隔离件9的预紧力被增加。在这种情况下，隔离件9被压缩，其中，但是由于隔离件9在基座部分7上的特别的布置以有利的方式防止了在隔离件中9存在的和存储的能量作用在按键弹片5上。由此排除了按键弹片5在致动操作元件15期间额外地通过隔离件9被加速，由此可以减小在致动开关装置1期间的噪声。在致动期间，致动元件8的管状部分14作用在按键弹片5上，由此该按键弹片在被设计成印刷电路板的电路板2的方向上运动并且触发相应的机动车辆部件的功能的接通。当在使用者和操作元件15之间的接触结束时，按键弹片5在致动元件8的方向上运动并且在操作元件15的方向上挤压致动元件8。在这种情况下，隔离件9松弛并且附加地使操作元件15和致动元件8再次运动返回到它们相应的起始位置。当操作止挡17再次贴靠在支承配对止挡21上时，开关装置1的致动结束。

也可以规定，不仅在开关装置1的致动状态下，而且在开关装置1的未致动状态下，致动元件8，特别是管状部分14，接触接触元件4，特别是接触按键弹片5。

可能有利的是，开关垫6包括隔离件9、基座部分7和致动元件8，其中，开关垫6、隔离件9、基座部分7和致动元件8一起形成一体的部件或者说单件式的部件，该部件优选是由硅树脂形成的。在这种情况下，开关垫6、隔离件9、基座部分7和致动元件8是开关垫6的整体的组成部分。

此外，如果隔离件9是环形地，优选是圆形地形成的，则是非常有利的，如在图2中可以很好地看到的那样，以便进一步降低在致动开关装置1期间的噪声。

Claims (15)

1.一种用于操作机动车辆部件的开关装置(1)，包括：

-优选被设计成印刷电路板(2)的电子基体(3)，所述电子基体用于布置至少一个接触元件(4)，特别是按键弹片(5)，

-至少一个用于致动接触元件(4)的致动元件(8)，

-至少一个与致动元件(8)相配设的隔离件(9)，所述隔离件具有隔离件部分(10)，所述隔离件部分具有隔离件止挡(11)，

-由柔性材料、优选地由硅树脂形成的开关垫(6)，所述开关垫具有用于布置所述致动元件(8)和所述隔离件(9)的基座部分(7)，

-操作元件(15)，所述操作元件具有操作部分(16)，所述操作部分具有至少一个操作止挡(17)和至少一个操作配对止挡(18)，所述至少一个操作配对止挡与所述隔离件(9)的所述隔离件止挡(11)相对置地进行布置，

-与所述基体(3)和/或所述开关垫(6)相连接的支承元件(19)，所述支承元件具有支承部分(20)，所述支承部分具有至少一个支承配对止挡(21)，所述至少一个支承配对止挡在所述开关装置(1)的未致动状态下接触所述操作元件(15)的所述操作止挡(17)，

其特征在于，

设置在所述开关垫(6)的基座部分(7)上的所述隔离件(9)与设置在所述开关垫(6)的基座部分(7)上的所述致动元件(8)间隔开地进行布置，其中，所述隔离件(9)至少部分地、优选完全地包围所述致动元件(8)。

2.根据权利要求1所述的开关装置(1)，其特征在于，在所述开关装置(1)的未致动状态下，所述致动元件(8)保持在基本上无张力的静止状态下并且同时所述隔离件止挡(11)这样地接触所述操作配对止挡(18)，即所述隔离件(9)被弹性地预张紧并且在这种情况下所述操作止挡(17)被压靠在所述支承配对止挡(21)上。

3.根据权利要求1或2所述的开关装置(1)，其特征在于，在所述开关装置(1)的致动状态下，所述支承配对止挡(21)与所述操作止挡(17)间隔开地进行布置并且在这种情况下所述隔离件(9)的预紧力被增加。

4.根据权利要求1至3中至少一项所述的开关装置(1)，其特征在于，在所述开关装置(1)的未致动状态下，所述致动元件(8)以无张力的方式贴靠在所述操作元件(15)上或者被间隔开。

5.根据权利要求1至4中至少一项所述的开关装置(1)，其特征在于，所述操作元件(15)包括排气通道(22)，所述排气通道优选地与所述致动元件(8)邻接。

6.根据权利要求1至5中至少一项所述的开关装置(1)，其特征在于，所述支承配对止挡(21)和/或所述操作止挡(17)被设计成至少部分环绕的凸起，特别是环形的、优选圆形的凸起。

7.根据权利要求1至6中至少一项所述的开关装置(1)，其特征在于，所述操作元件(15)由比所述开关垫(6)更硬的材料形成。

8.根据权利要求1至7中至少一项所述的开关装置(1)，其特征在于，所述支承元件(19)具有用于引导所述操作元件(15)的引导通道(23)。

9.根据权利要求1至8中至少一项所述的开关装置(1)，其特征在于，所述致动元件(8)被设计成升降波纹管，所述升降波纹管具有侧表面(12)，所述侧表面与所述开关垫(6)的基座部分(7)相连接。

10.根据权利要求9所述的开关装置(1)，其特征在于，所述升降波纹管被设计成被截头的并且空心的锥体，所述锥体具有圆柱形的延伸部分(13)。

11.根据权利要求1至10中至少一项所述的开关装置(1)，其特征在于，所述隔离件(9)与所述基座部分(7)相连接。

12.根据权利要求1至11中至少一项所述的开关装置(1)，其特征在于，所述隔离件(9)被布置在所述致动元件(8)、特别是所述升降波纹管的所述侧表面(12)和所述支承元件(19)之间。

13.根据权利要求1至12中至少一项所述的开关装置(1)，其特征在于，所述隔离件(9)被设计成管状并且在所述管状的隔离件(9)内所述圆柱形的延伸部分(13)与所述管状的隔离件(9)同心地进行布置。

14.根据权利要求1至13中至少一项所述的开关装置(1)，其特征在于，所述致动元件(8)具有管状部分(14)，所述管状部分(14)被设计用于致动所述接触元件(4)，特别是所述按键弹片(5)，其中，所述管状部分(14)相对于所述圆柱形的延伸部分(13)轴向地进行布置。

15.一种用于根据权利要求1至14中至少一项所述的开关装置(1)的安全垫。