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Die
Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter, insbesondere für ein Kraftfahrzeug,
bestehend aus einem Betätigungsorgan,
das schwenkbar in einem Gehäuse
aufgenommen ist und einem Schaltstößel, der einerseits mit dem
Betätigungsorgan
und andererseits mit einem auf einer Leiterplatte angeordneten Schaltelement
in Wirkverbindung steht.
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Die
in Kraftfahrzeugen eingesetzten Schalter besitzen in vielen Fällen mehre
Funktionen. So werden beispielsweise für das selbstständige Öffnen der Seitenscheiben
Schalter eingesetzt, die mit einer Wippfunktion ausgestattet sind
und die beispielsweise durch Drücken
und Ziehen zu betätigen
sind. Wird ein derartiger Schalter zum Beispiel gedrückt, so öffnet sich
die Seitenscheibe und wird an diesem Schalter gezogen, so schließt sich
die Scheibe wieder. Bekannt sind ebenso Wippschalter, die derart
aufgebaut sind, dass auf beide Seiten der Wippe gedrückt werden
kann. So öffnet
sich beispielsweise bei der Betätigung
der ersten Seite der Wippe ein in das Fahrzeug integriertes Schiebedach
und bei der Betätigung
der zweiten Seite der Wippe schließt sich dieses wieder.
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Ein
mit einem als Wippe ausgeführten
Betätigungsorgan
ausgestatteter Schalter ist in der
DE 198 45 135 A1 beschrieben. Mittels der
Wippe wird ein Schaltkontakt zwischen zwei Festkontakten hin und
her geschaltet, so dass entsprechend zwei unterschiedliche Funktionen
anwählbar
sind. Nachteilig hieran ist der komplexe und damit teure Aufbau
des Schalters.
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In
der
DE 100 51 171
B4 ist ein Schalter beschrieben, der in einem Gehäuse und
in einem elastischen Abstützelement
aufgenommen ist. Neben den an den äußeren Enden vorhandenen elastischen Abstützelementen,
besitzt die Schaltwippe in der Mitte des Schalters einen Lagerpunkt, über den
das Betätigungselement
des Schalters kippbar ist. Bei der Betätigung eines Endes des Betätigungsorgans
beziehungsweise der Schaltwippe drückt der Bediener gegen die
Kraft des elastischen Abstützelementes und
die Federkraft des zu betätigenden
Schaltelementes. Nach dem Betätigen
stellt sich die Schaltwippe selbstständig unter Einwirkung der auf
die Schaltwippe einwirkenden elastischen Kräfte wieder in die Ausgangsstellung
zurück.
An jedem Ende der Schaltwippe ist ein derartiges elastisches Abstützelement sowie
mindestens ein Schaltelement auf einem Sockel angeordnet. Durch
die Anordnung der Schaltwippe sowie der dazugehörigen Elemente wird für einen
derartigen Schalter eine relativ große Einbaufläche benötigt.
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Ein
gattungsbildender Schalter ist aus der
DE 199 55 070 A1 bekannt.
Der Schalter besteht aus einem Betätigungsorgan, das als Wippe
ausgeführt ist.
Die Schaltwippe des Schalters wirkt mittels eines im Gehäuse geführten Schaltstößels auf
ein Schaltelement, das auf einer Leiterplatte im Gehäuse des Schalters
angeordnet ist. Das Betätigungsorgan
ist kippbar im Gehäuse
aufgenommen und wirkt je nach Kipprichtung auf einen unterschiedlichen
Schaltstößel.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen Schalter zu entwickeln, der bei einer
Zug- und Druckbewegung am Betätigungsorgan
schaltet, der dabei äußerst kompakt
aufgebaut ist, der sich gleichzeitig durch einen einfachen konstruktiven
Aufbau auszeichnet und der ein sicheres Betätigen der Schaltelemente ermöglicht.
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Die
erfindungsgemäße Aufgabe
der Entwicklung eines elektrischen Schalters wird dadurch gelöst, dass
auf einer dem Schaltelement gegenüber liegenden Seite der Leiterplatte
ein weiteres Schaltelement angeordnet ist und dass der Schaltstößel als eine
Schaltgabel ausgeführt
ist und dass die Schaltgabel in der Weise um die Leiterplatte herum
angeordnet ist, dass die Schaltgabel mit dem ersten und dem weiteren
Schaltelement in Wirkverbindung steht. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau
des elektrischen Schalters ist nun die Möglichkeit geschaffen, die Schaltelemente
in einem äußerst kleinen
Raum im Schaltergehäuse
anzuordnen und somit eine kompakte Bauweise des Schalters zu realisieren.
Dabei wird durch die beidseitig der Leiterplatte angeordnete Schaltelemente
und der erfindungsgemäß angeordneten
Schaltgabel beim Ziehen oder Drücken
des Betätigungsorgans
jeweils ein Schaltelement betätigt.
Es ist somit ein Zug-/Druckschalter entwickelt, der sich durch einen
einfachen konstruktiven Aufbau auszeichnet und somit äußerst kostengünstig herzustellen
ist. Durch die Anordnung einer Schaltgabel über den Schaltelementen wird
bei einer Betätigung
der Schaltgabel, die unmittelbar über den Schaltelementen angeordnet
ist, auf jeden Fall bei einer Betätigung des Betätigungsorgan
ein Schaltelement betätigt.
Es ist somit ein sicheres Betätigen
des Schalters möglich.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele näher beschrieben.
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Es
zeigt
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1 eine
dreidimensionale Ansicht auf eine Zusammenbauzeichnung eines erfindungsgemäß ausgeführten elektrischen
Schalters und
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2 eine
prinzipielle Anordnung der Schaltelemente und der Schaltwippe auf
einer Leiterplatte.
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In
der 1 ist eine dreidimensionale Zusammenbauzeichnung
eines erfindungsgemäßen Schalters 1 dargestellt.
Der Schalter 1 besteht hierbei aus dem als Schaltwippe 2 ausgeführten Betätigungsorgan 2,
das Kippbar in einem Gehäuse 3 aufgenommen
ist. Innerhalb des Gehäuses 3 ist
eine Leiterplatte 4 angeordnet, die von einer zweiteiligen Schaltgabel 5, 6 umschlossen
ist. Die Schaltgabel 5, 6 besteht dabei aus einem
oberen einen Schaltstößel 7 tragenden
oberen Schaltgabelelement 5 und einem unteren Schaltgabelelemt 6,
wobei die beiden Schaltgabelelemente formschlüssig ineinander steckbar ausgeführt sind.
Auf der Leiterplatte 4 sind Schaltelemente 8, 9 auf
den gegenüberliegenden
Seiten 10, 11 der Leiterplatte 4 angeordnet.
Das Gehäuse 3 des Schalters 1 wird
auf seiner Unterseite 12 von einem Gehäuseboden 13 verschlossen.
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Die
Schaltwippe 2 ist im Gehäuse 3 kippbar beziehungsweise
schwenkbar aufgenommen. Dabei steht die Schaltwippe 2 mit
der Schaltgabel 5, 6 und insbesondere mit dem
oberen Schaltgabelelement 5 in Wirkverbindung. Das obere
Schaltgabelelement 5 wirkt mittels des Schaltstößels 7 mit
der Schaltwippe 2 zusammen. Hierbei ist vorzugsweise eine
formschlüssige
Verbindung zwischen dem Schaltstößel 7 und
der Schaltwippe 2 ausgebildet, damit die Kippbewegung der
Schaltwippe 2 beim Betätigen
der Schaltwippe 2 von einer Schwenkbewegung in eine Linearbewegung
umgewandelt wird. Das obere Schaltgabelelement 5 sitzt
unmittelbar mit einem flachen Bereich 14 auf dem Schaltelement 8 auf,
so dass durch die Linearbewegung des Schaltstößels 7 das Schaltelement 8 bei
einer Betätigung
der Schaltwippe 2 in Richtung der Leiterplatte 4 betätigt wird. Das
obere Schaltgabelelement 5 steht mit dem unteren Schaltgabelelement 6 in
Wirkverbindung. Im zusammengebauten Zustand werden das untere Schaltgabelelement 6 und
das obere Schaltgabelelement 5 im Bereich der Nuten 15 des
oberen Schaltgabelelementes 5 ineinander geschoben. Hierbei wird
eine entsprechend notwendige Verbindung zwischen dem oberen und
unteren Schaltgabelelement 5, 6 hergestellt, so
dass ein sicheres Schalten des oberen und unteren Schaltelementes 8, 9 gewährleistet
ist. Im zusammengebauten Zustand liegt die ebene Fläche 16 des
unteren Schaltgabelelementes 6 spielfrei auf dem unteren
Schaltelement 9 auf. Eine spielfreie Anordnung der Schaltgabel 5, 6 ist
insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Federkräfte der Schaltelemente 8, 9 für das Zurückstellen
der Schaltwippe 2 in die neutrale Ausgangsposition Verwendung
finden.
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Neben
den Schaltelementen 8, 9 sind auf der Leiterplatte 4 weitere
Bauteile der Steuerschaltung sowie Leuchtmittel 16 anordbar.
Auf der der Schaltwippe 2 abgewandten Seite 11 sind
neben dem Schaltelement 9 Anschlußkontakte 17 angeordnet. Die
Kontakte 17 reichen in eine Buchse beziehungsweise einen
Stecker 18, der in diesem Ausführungsbeispiel in den Gehäuseboden 13 integriert
ist, hinein.
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Wird
nun die Schaltwippe 2 betätigt, und zwar in der Weise,
dass das obere Schaltgabelelement 5 in Richtung der Leiterplatte 4 bewegt
wird, so wird das Schaltelement 8 betätigt beziehungsweise geschaltet.
Das untere Schaltgabelelement 9 entfernt sich dabei vom
Schaltelement 9, so dass lediglich das Schaltelement 8 kontaktiert
wird. Durch die Federkraft des Schaltelementes 8 wird die
Schaltwippe 2 wieder in ihre Ausgangsposition zurückbewegt. Hierbei
ist es selbstverständlich
möglich,
auch weitere zur Rückstellung
der Schaltwippe benötigte
Federelemente neben der Schaltgabel 5, 6 im Gehäuse 3 anzuordnen.
Wird nun die Schaltwippe 2 derart gekippt, dass sich die
Schaltgabel 5, 6 in Richtung der Schaltwippe 2 bewegt,
so wird das Schaltelement 9 kontaktiert, wobei sich das
obere Schaltgabelelement 5 von dem Schaltelement 8 entfernt.
Erfindungsgemäß ist somit
ein fehlerhaftes Bedienen der Schaltelemente 8, 9 ausgeschlossen,
da lediglich ein Schaltelement 8, 9 betätigbar ist.
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In
der 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltgabel 19, 20 dargestellt,
die seitlich über
eine Leiterplatte 21 hinweg geschoben ist. Die dargestellten
beiden Schaltgabeln 19 und 20 sind seitlich über Aussparungen 22, 23 in
der Leiterplatte über
die Schaltelemente 24, 25 geschoben. In diesem
Ausführungsbeispiel
ist die Schaltgabel 19, 20 als u-förmiges einteiliges
Bauteil ausgeführt.
Das u-förmige
Gabelelement greift dabei mit seinem unteren Schenkel 26 auf
das untere Schaltelement 24 und der obere Schenkel 27 des u-förmigen Gabelelementes 19 wirkt
unmittelbar auf das obere Schaltelement 25. Hierbei ist
lediglich eine Gabel 19 mit Bezugszeichen versehen, um
die Übersichtlichkeit
der Zeichnung zu gewährleisten.
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Um
die Haptik am Schalter entsprechend einstellen zu können, ist
in diesem Ausführungsbeispiel
die Leiterplatte 21, und insbesondere die Schaltelemente 24, 25 mit
einer Schaltmatte 28 versehen. Durch die Anordnung der
Schaltgabel 19, 20 über der Leiterplatte ist ein
konstruktiv einfach aufgebautes u-förmiges Gabelprofil, als ein
beidseitig der Leiterplatte 21 wirkender Schaltstößel, realisiert.
Durch diesen simplen Aufbau kann ein kompaktes Schalterelement realisiert
werden, dass darüber
hinaus mit minimalsten konstruktiven Mitteln realisierbar ist.
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An
die Schaltgabel 19 sind Schaltstößel 29, 30 angeformt,
die an ihrem oberen Ende Verdickungen 31, 32 aufweisen,
die formschlüssig
in eine Aufnahme in der Schaltwippe eingreifen. Strichpunktiert ist
eine Drehachse 33 eines nicht dargestellten Betätigungsorganes
dargestellt. Das Betätigungsorgan
ist um die Drehachse 33 herum in die Richtungen des Pfeils
P1 betätigbar.
Diese Drehachse 33 ist ortsfest im Gehäuse aufgenommen, so dass ein
um die Drehachse 33 drehbares Betätigungsorgan an den Verdickungen 31, 32 der
Schaltstößel 29, 30 eine
Zug- oder Druckbewegung ausführt.
Durch die kreisrunde Ausformung der Verdickungen 31, 32 wird
hierbei die Kipp- oder Schwenkbewegung in eine lineare Bewegung
umgewandelt. Hierzu kann beispielsweise in dem Betätigungsorgan
zusätzlich
eine Führung
für die
Verdickungen 31, 32 integriert sein. Bei einer Zug-
oder Druckbewegung auf die Schaltstößel 29, 30 bewegt
sich die Schaltgabel 19 rechtwinkelig zur Leiterplatte 21 in
Richtung des Pfeils P2 und betätigt somit
die Schaltkontakte 24, 25 des Schalters.
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Anzumerken
bleibt hierbei, dass die Schaltgabel 5, 6, 19 und 20 vorzugsweise
aus Kunststoff gefertigt werden, wobei ebenso ein Leichtmetall einsetzbar
ist. Darüber
hinaus ist die Ausbildung der Schaltgabel 5, 6, 19 und 20 nicht
auf die dargestellten Ausführungsformen
beschränkt,
sondern es ist ebenso vorstellbar, die Schaltgabeln 5, 6, 19, 20 auch mehrteilig
und aus unterschiedlichen Werkstoffen herzustellen.