DE10104443C1

DE10104443C1 - Elektrische Wippschalteranordnung

Info

Publication number: DE10104443C1
Application number: DE2001104443
Authority: DE
Inventors: Tobias Braeker; Michael Bleckmann
Original assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Current assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Priority date: 2001-02-01
Filing date: 2001-02-01
Publication date: 2002-06-27
Anticipated expiration: 2021-02-02

Abstract

Eine elektrische Schalteranordnung mit einem gegenüber einem dem oder die elektrischen Schaltmittel 29 aufweisenden Träger 2 bewegbares und über zumindest ein mechanisches Stellmittel 10, 11 verfügendes Schaltelement 6, 7 ist dadurch bestimmt, daß zumindest ein mechanisches Stellmittel 10, 11 des Schaltelements 6, 7 als Lichtleiter ausgebildet ist, der einkoppelseitig von den von einer Lichtquelle L emittierten Lichtstrahlen beaufschlagt ist, mit welchen Lichtstrahlen, von dem lichtleitenden Stellelement ausgekoppelt, eine in dem Schaltelement 6, 7 enthaltene Funktionssymbolik beleuchtbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Wippschalteranordnung mit zwei gegenüber einem das oder die elektrischen Schaltmittel aufweisenden Träger bewegbaren und über jeweils zumindest ein mechanisches Stell mittel verfügenden und über eine Wippe mechanisch miteinander verbun denen Schaltelementen.

Elektrische Schalteranordnungen umfassen in aller Regel ein manuell betätigbares Schaltelement, beispielsweise eine Taste, über die ein elek trisches Schaltmittel, beispielsweise ein elektrischer Schalter betätigt wird. Es werden elektrische Schalteranordnungen eingesetzt, bei denen eine unmittelbare Betätigung des elektrischen Schaltmittels durch das Schalt element nicht erfolgt, sondern daß zur Betätigung des elektrischen Schaltmittels ein mechanisches Stellmittel zwischengeschaltet ist. Eine solche Schalteranordnung ist beispielsweise bei Wippschalteranordnun gen realisiert, bei denen die als Tasten ausgebildeten Schaltelemente je weils über ein Verbindungsglied verfügen, welches gelenkig an jeweils ein Ende einer Wippe angeschlossen ist. Die Wippe selbst trägt eine Blende zum Zusammenwirken mit einer Lichtschrankenanordnung, die in diesem Fall als elektrisches Schaltmittel dient. Durch den Einsatz der benötigten Verbindungsglieder, die im allgemeinen unterhalb der als Tasten ausge bildeten Schaltelemente angeordnet sind, ist eine innere Beleuchtung der Schaltelemente, etwa zum Beleuchten einer in den Schaltelementen inte grierten Funktionssymbolik nicht ohne weiteres möglich. Eine solche Be leuchtung ist jedoch erwünscht, da dann die eingesetzten Lichtquellen, beispielsweise LEDs auf der trägerseitigen Platine nach oben abstrahlend angeordnet werden können. Um ein solches Beleuchten jedoch zu er möglichen, sind Wippschalteranordnungen entwickelt worden, bei denen die Schaltelemente und die Wippe benachbart zueinander angeordnet sind, so daß entsprechend auch die Verbindungsglieder nicht unterhalb der Schaltelemente sondern seitlich zu diesen vorgesehen sind. Folglich ist der unterhalb der Schaltelemente befindliche Raum grundsätzlich frei und kann für eine innere Beleuchtung in der gewünschten Art genutzt werden.

Nachteilig bei einer solchen Ausgestaltung ist, daß der benötigte Einbau raum, insbesondere in der Ebene der Wippschalteranordnung um die Ausbildung der seitlich angeordneten Wippe nebst Verbindungsgliedern größer ist als bei solchen Wippschalteranordnungen, bei denen die Wippe und die Verbindungsglieder unterhalb der als Tasten ausgebildeten Schaltelemente angeordnet ist. Überdies bedarf es bei Ausbildung einer Wippschalteranordnung mit einer seitlich angeordneten Wippe eines zu sätzlichen Spritzwasserschutzes, um die Wippe und insbesondere die darunter befindliche elektrischen Schaltmittel schützen zu können. In aller Regel ist die Wippe allein durch eine die Wippschalteranordnung ein schließende Blende geschützt.

Aus der DE 197 04 253 C2 ist eine Schalteranordnung bekannt, wobei es sich bei der Schalteranordnung der DE 197 04 253 C2 um Drucktaster handelt. Das mechanische Stellmittel - die Taste - ist in vertikaler Richtung bewegbar in einem Gehäuse geführt. Das Gehäuse stützt sich auf einem Träger unterseitig ab. Unterhalb des Stellmittels befindet sich der eigentli che elektrische Schalter, der beim Betätigen des Stellmittels ebenfalls betätigt ist. Als Kopplungsglied zwischen der Taste und dem elektrischen Schalter dient ein Stellelement, welches an dem Taster angebracht ist. Das Stellelement ist lichtleitend ausgebildet. Das Stellelement weist Ein koppelflächen auf, um das von einem Lichtelement emittierte Licht in das Stellelement einkoppeln zu können. Lichtaustrittsseitig ist eine Funktions symbolik am Taster angeordnet, so daß diese durch das austretende Licht von innen beleuchtet ist. Vorteilhaft bei dieser Anordnung ist, daß die zum Schalten und zum Beleuchten benötigten elektrischen Komponenten be nachbart auf einer einzigen Platine angeordnet werden können und gleichsam eine zentrale Beleuchtung einer in den Taster integrierten Funktionssymbolik möglich ist. Beim Gegenstand dieses Dokumentes handelt es sich jedoch um einen Drucktaster und nicht um eine Wipp schalteranordnung mit einer unterhalb der Tasten angeordneten Wippe.

Aus DE 35 38 642 C2 ist eine Wippschalteranordnung bekannt. Eine Be leuchtung ist bei dieser Wippschalteranordnung nicht vorgesehen. Daher liegt dieser Stand der Technik der Erfindung ferner als der in den ur sprünglichen Unterlagen gewürdigte.

Aus US 4 163 883 ist ein weiterer als Taster ausgebildeter Schalter mit einer Beleuchtungseinrichtung bekannt. Der in diesem Dokument be schriebene Stand der Technik entspricht bezüglich der im Hinblick auf die beanspruchte Erfindung relevanten Merkmale demjenigen der DE 197 04 253 C2.

Ausgehend von dem eingangs diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte, gat tungsgemäße Schalteranordnung dergestalt weiterzubilden, daß bei die ser nicht nur eine innere Schaltelementbeleuchtung in einer Art und Weise erfolgen kann, daß die Lichtquelle auf der unterhalb des Schaltelementes befindlichen Platine angeordnet ist, sondern bei der die eingesetzten Stellmittel ebenfalls unterhalb der Schaltelemente angeordnet sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zumindest ein mechanisches Stellmittel jedes Schaltelements als Lichtleiter ausgebildet ist, der einkoppelseitig von den von einer Lichtquelle emittierten Licht strahlen beaufschlagt ist, mit welchen Lichtstrahlen, von dem lichtleiten den Stellelement ausgekoppelt, jeweils eine in einem Schaltelement ent haltene Funktionssymbolik beleuchtbar ist und jedes Schaltelement über das lichtleitende Verbindungsglied gelenkig an die Wippe angeschlossen ist.

Bei der beanspruchten Wippschalteranordnung ist ein mechanisches Stellmittel eines Schaltelementes als Lichtleiter ausgebildet und zwar in einer Art und Weise, daß von einer Lichtquelle emittierte Lichtstrahlen in dieses lichtleitende Stellmittel eingekoppelt und zur Beleuchtung einer in dem Stellelement enthaltenen Funktionssymbolik ausgekoppelt werden. Das Stellelement ist gelenkig an die Wippe der Wippschalteranordnung angeschlossen, so daß grundsätzlich auf weitere Stellmittel und/oder Füh rungsmittel verzichtet werden kann. Durch diese Maßnahme ist es erst mals möglich geworden, eine Wippschalteranordnung auszubilden, bei der sowohl die Beleuchtungseinrichtung als auch die mechanischen Füh rungsmittel unterhalb der beispielsweise als Tasten ausgebildeten Schal telemente angeordnet werden können. Dies ist zweckmäßig insbesondere im Hinblick auf eine raumsparenden Ausgestaltung einer Wippschalteran ordnung als auch bezüglich der Möglichkeit des Anordnens der Licht quelle und der elektrischen Schaltmittel auf einer einzigen Leiterplatte.

Das lichtleitende Stellmittel, welches bei der Wippschalteranordnung als Verbindungsglied eingesetzt ist, kann eine Einkoppelfläche zum Einkop peln der von der Lichtquelle emittierten Lichtstrahlen aufweisen, die fa cettenartig aus mehreren Einkoppelflächen zusammengesetzt ist. Das Ausbilden einer solchen Einkoppeloberfläche ist zweckmäßig, wenn eine gewisse Streuwirkung erzielt werden soll, um eine relativ großflächige Funktionssymbolik beleuchten zu können, oder auch um unterschiedliche Stellungen des Stellmittels gegenüber der Lichtquelle infolge der unter schiedlichen Stellung des Schaltelementes kompensieren zu können.

Die kompakte Anordnung der Stellmittel unterhalb der Schaltelemente hat nicht nur die gewünschte Reduzierung des benötigten Einbauraumes zur Folge, sondern eine solche elektrische Schalteranordnung kann ebenfalls in günstiger Weise schwimmend gegenüber einem Träger gelagert wer den, wobei zur Realisierung einer solchen Lagerung ein schwimmbar am Träger gehaltener Rahmen vorgesehen sein kann, von dem die Schalt elemente sowie die Stellmittel gehalten und geführt sind.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1: Einen Querschnitt durch eine Wippschalteranordnung rechtsseitig betrachtet und

Fig. 2: Einen weiteren Querschnitt in einer Ebene parallel zur Schnittebene der Abbildung der Fig. 1 linksseitig betrachtet.

Eine Wippschalteranordnung 1 umfaßt einen Träger 2 mit einer Platine 3, auf der die benötigten elektrischen/elektronischen Baugruppen angeord net sind sowie eine Schaltwippe 4, die von einer Blende 5 eingeschlossen ist. Die Schaltwippe 4 besteht ihrerseits aus zwei einzelnen als Schaltele mente dienenden Tasten 6, 7, die zur Ausübung einer Tastbewegung ver tikal bewegbar an einem Rahmen 8 geführt sind. Der Rahmen 8 ist in der x-y-Ebene schwimmbar an dem Träger 2 gehalten.

Die beiden Tasten 6, 7 sind kinematisch miteinander über eine Wippe 9 verbunden, indem an jeder Taste 6, 7 ein als Stellmittel eingesetztes Ver bindungsglied 10, 11 befestigt ist. Die Verbindungsglieder 10, 11, sind in eine nutenförmige Aufnahme 12, 13, angeformt an der Unterseite der Ta sten 6, 7 aufgenommen, so daß zwischen den jeweilig beiden Elementen 6, 10 bzw. 7, 11 in Bewegungsrichtung der Tasten 6, 7 eine formschlüssi ge Verbindung hergestellt ist. Die Verbindungsglieder 10, 11 sind gelenkig an die Wippe 9 gekoppelt. Zu diesem Zweck trägt die Wippe 9 an ihren beiden Enden jeweils einen Betätigungszapfen 14, 15, der in eine Zap fenaufnahme 16, 17 jeweils eines Verbindungsgliedes 10, 11 eingreift. Diese Zapfenaufnahmen 16, 17 sind in Fig. 1 geschnitten dargestellt. Durch das Eingreifen der Betätigungszapfen 14, 15 in die Zapfenaufnahme 16, 17 der Verbindungsglieder 10, 11 ist die in den Figuren gezeigte Wippschalteranordnung 1 als Umschalter ausgebildet.

Die Verbindungsglieder 10, 11 umfassen ferner einen von den Zapfenauf nahmen 16, 17 nach unten zur Platine 3 hin erstreckenden Fortsatz 18, 19. Die Verbindungsglieder 10, 11 sind als Lichtleiter ausgebildet, wobei die unteren Abschlüsse der Fortsätze 18, 19 die einkoppelseitige Oberflä che der lichtleitenden Verbindungsglieder 10, 11 sind. Unterhalb dieser unteren Abschlüsse der Verbindungsglieder 10, 11 sind auf der Platine 3 LEDs L nach oben zu dem unteren Abschluß der Verbindungsglieder 10, 11 abstrahlend angeordnet. Die über den unteren Abschluß als Einkop peloberfläche in die lichtleitenden Verbindungsglieder 10, 11 eingekop pelten Lichtstrahlen werden zur Oberseite 20, 21 der Verbindungsglieder 10, 11 geleitet und über die Oberseiten 20, 21 zum Beleuchten einer in die Tasten 6, 7 integrierten Funktionssymbolik ausgekoppelt.

Der als Einkoppeloberfläche dienende untere Abschluß jedes Verbin dungsgliedes 10, 11 ist unter Ausbildung einzelner Einkoppelflächen fa cettiert ausgebildet. Die Einkoppeloberfläche ist insgesamt mit dem Be zugszeichen 22 bzw. 23 gekennzeichnet. Die Facettierung der Einkoppe loberfläche dient dazu, eine gleichmäßige Beleuchtung im Bereich der jeweiligen Oberseite 20, 21 zu erzielen, da diese eine sehr viel größere Oberfläche aufweisen als die Einkoppeloberfläche 22, 23. Die lichtleiten den Verbindungsglieder 10, 11 umfassen ferner innere Reflexionsflächen zum besseren Verteilen der eingekoppelten Lichtstrahlen; diese sind in dem Verbindungsglied 10 mit den Bezugszeichen 24 und 25 gekenn zeichnet. Das Verbindungsglied 11 weist entsprechende Reflexionsflä chen auf.

Die Abbildung der Wippschalteranordnung 1 in der Fig. 2 zeigt ferner, daß die Wippe 9 einen Rastbolzen 26 trägt, der in eine trägerseitig ge haltene Rastkurve 27 eingreift. Durch den mit der Rastkurve 27 zusam menwirkenden Rastbolzen sind die beiden Schaltstellungen der Wipp schalteranordnung 1 mechanisch definiert; überdies erfolgt durch diese Anordnung 26, 27 die Vermittlung einer Schalthaptik.

Bei der Wippschalteranordnung 1 befinden sich in Abhängigkeit von der Stellung der Tasten 6, 7 die Einkoppeloberflächen 22, 23 in unterschiedlichem Abstand zur jeweiligen LED L. In der abgesenkten Betätigungsstel lung einer Taste 6, 7 ist die entsprechende Einkoppeloberfläche 22 bzw. 23 näher an der LED L als die andere. Dies bewirkt auch einen Hellig keitsunterschied in der jeweils beleuchteten Funktionssymbolik, so daß auf diese Weise ein Benutzer angezeigt bekommt, in welcher Stellung sich die Wippschalteranordnung 1 befindet.

Als elektrisches Schaltmittel dient bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel einer Wippschalteranordnung 1 eine auf der Platine 3 gehaltene Lichtschrankenanordnung 28, in die eine an der Wippe 9 befe stigte Blende 29 in der in Fig. 2 gezeigten Schaltstellung der Wipp schalteranordnung 1 eingreift. Die andere Schaltstellung, bei der die Taste 6 betätigt worden ist und sich in ihrer unteren Stellung befindet, ist die Blende 29 aus der Lichtschrankenanordnung 28 herausgebracht.

Aus der Beschreibung der Erfindung wird deutlich, daß mit der erfin dungsgemäßen Schalteranordnung, wie am Beispiel der Wippschalteran ordnung 1 gezeigt, nicht nur ein geringerer Einbauraum benötigt wird, sondern, daß zudem die eingesetzten Betätigungsmittel - im dargestellten Ausführungsbeispiel Verbindungsglieder und Wippe - sowie die unterhalb der Schaltelemente angeordneten elektrischen/elektronischen Baugrup pen wirksam gegenüber ein Eindringen von Spritzwasser geschützt wer den können.

Bezugszeichenliste

1

Wippschalteranordnung

2

Träger

3

Platine

4

Schaltwippe

5

Blende

6

Taste

7

Taste

8

Rahmen

9

Wippe

10

Verbindungsglied

11

Verbindungsglied

12

Aufnahme

13

Aufnahme

14

Betätigungszapfen

15

Betätigungszapfen

16

Zapfenaufnahme

17

Zapfenaufnahme

18

Fortsatz

19

Fortsatz

20

Oberseite

21

Oberseite

22

Einkoppeloberfläche

23

Einkoppeloberfläche

24

Reflexionsfläche

25

Reflexionsfläche

26

Rastbolzen

27

Rastkurve

28

Lichtschrankenanordnung

29

Blende
L LED

Claims

1. Elektrische Wippschalteranordnung mit zwei gegenüber einem das oder die elektrischen Schaltmittel (28) aufweisenden Träger (2) bewegbaren und über jeweils zumindest ein mechanisches Stell mittel (10, 11) verfügenden und über eine Wippe (9) mechanisch miteinander verbundenen Schaltelementen (6, 7), dadurch ge kennzeichnet, daß zumindest ein mechanisches Stellmittel (10, 11) jedes Schaltelements (6, 7) als Lichtleiter ausgebildet ist, der einkoppelseitig von den von einer Lichtquelle (L) emittierten Licht strahlen beaufschlagt ist, mit welchen Lichtstrahlen, von dem licht leitenden Stellelement (10, 11) ausgekoppelt, jeweils eine in einem Schaltelement (6, 7) enthaltene Funktionssymbolik beleuchtbar ist und jedes Schaltelement (6, 7) über das lichtleitende Verbindungs glied (10, 11) gelenkig an die Wippe (9) angeschlossen ist.

2. Wippschalteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Einkoppeloberfläche (22, 23) eines lichtleitenden Steilmittels (10, 11) eines Schaltelements (6, 7) zumindest zwei einzelne Einkoppelflächen und das Stellelement (10, 11) Refle xionsflächen (24, 25) zum Bewirken einer inneren Reflexion einge koppelter Lichtstrahlen umfaßt.

3. Wippschalteranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Wippe (9) der Wippschalteranordnung (1) unterhalb der als Tasten (6, 7) ausgebildeten Schaltelemente an geordnet ist und über eine Blende (29) zum Betätigen einer Licht schranke (28) als elektrisches Schaltmittel verfügt.

4. Wippschalteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß die Wippe (9) einen Rastbolzen (26) trägt, der in eine trägerseitig angeordnete Rastkurve (27) eingreift.

5. Wippschalteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß das zumindest eine Schaltelement (6, 7) schwimmend bezüglich des Trägers (2) gelagert ist, indem das Schaltelement (6, 7) mit dem zumindest einen Stellmittel (10, 11) in einem schwimmend am Träger (2) befestigten Rahmen (8) gehal ten und geführt ist.