DE102006016649A1

DE102006016649A1 - Drucktastenschalter mit Rasthaltung

Info

Publication number: DE102006016649A1
Application number: DE102006016649A
Authority: DE
Inventors: Michael Dennhardt; Andreas Neufeld; Franz Thormann
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2006-04-08
Filing date: 2006-04-08
Publication date: 2007-10-11
Anticipated expiration: 2026-04-09
Also published as: DE102006016649B4

Abstract

1. Die Erfindung betrifft einen Drucktastenschalter mit Rasthaltung.
2.Drucktastenschalter mit Rasthaltung werden benötigt, wenn der Schalter entweder eine Ruheposition mit geöffnetem Kontakt oder eine Schaltposition mit geschlossenem Kontakt einhalten soll. Bei solchen Drucktastenschaltern ist in einer Rastkulisse ein Rasthaken geführt. Bei den bekannten Schaltern ist der Rasthaken relativ steif, was zu einer ungleichmäßigen Haptik und zu relativ schnellem Verschleiß führt. Diese Nachteile werden dadurch überwunden, dass der Rasthebel (7) in etwa C-förmig ausgebildet und mit einem ersten Schenkel (7b) zwischen dem Gehäuse (1) und der Schaltmatte (5) eingespannt ist, wobei eine Basis (7a) des Rasthebels (7) durch eine Öffnung (10) in dem Gehäuse (1) hindurchgeführt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Drucktastenschalter mit Rasthaltung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Manuell zu bedienende Schalter sind in Fahrzeugen in Form von Drucktastenschaltern vielfach eingesetzt, um elektrische und/oder elektronische Schaltvorgänge zu tätigen. Bei den Drucktastenschaltern wird unterschieden zwischen solchen, die einen elektrischern Kontakt nur in aktiv gedrücktem Zustand schließen und solchen, die nach einem Drücken des Schalters durch Rasten den elektrischen Kontakt geschlossen halten und nach einem erneuten Drücken den Kontakt freigeben. Letztere sind als Drucktastenschalter mit Rasthaltung bekannt.
Die DE 101 34 895 C1 beschreibt einen Drucktastenschalter mit Rasthaltung mit einem Gehäuse, in dem verschiebbar ein Schaltteil mit einer herzförmigen Rastkulisse angeordnet ist. In der Rastkulisse ist ein Rasthebel derart geführt, dass ein an diesem angeordneter Führungsstift beim Verschieben des Schaltteils der Kontur sowie dem Höhenprofil der Rastkulisse folgt und in einer vorgegebenen Schaltposition einrastet. Der Rasthebel ist gelenkig in dem Gehäuse gelagert und in Form eines rechten Winkels mit gleich langen Schenkeln sowie mit an jedem Schenkelende rechtwinklig angesetztem Stift ausgebildet. Alle Winkel des Rasthebels sind in einer einzigen Ebene gebildet. Zum Aufrechterhalten der Schalt- und Rastfunktion muss der Rasthebel relativ steif ausgeführt sein. Dies führt einerseits zu einer ungleichmäßigen Haptik des Schalters und andererseits zu einer hohen Flächenpressung des Führungsstiftes auf dem Grund der Rastkulisse mit entsprechend hohem Verschleiß.
Ausgehend von der DE 101 34 895 C1 , auf deren Inhalt ausdrücklich Bezug genommen wird, ist es die Aufgabe der Erfindung, einen Drucktastenschalter mit Rasthaltung zu schaffen, der dauerhaft funktionssicher ist und gleichzeitig mit einfachen Mitteln eine gleichmäßige Haptik aufweist.
Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Der Rasthebel ist in etwa C-förmig ausgebildet und mit einem ersten Schenkel zwischen dem Gehäuse und der Schaltmatte eingespannt sowie durch eine Öffnung in dem Gehäuse hindurchgeführt. Dies bewirkt einerseits, dass der Rasthebel um eine Längsachse des ersten Schenkels, also parallel zu der Rastkulisse schwenkbar ist. Hierbei ist die Schwenkbarkeit durch die Reibung zwischen dem ersten Schenkel und dem Gehäuse beziehungsweise der Schaltmatte gebremst und so eine sichere Führung des Rasthebels in der Rastkulisse gewährleistet.
Andererseits ist der Rasthebel für ein Schwenken senkrecht zur Rastkulisse elastisch gelagert, wobei die Elastizität aus der Schaltmatte resultiert. Hierdurch ist der Rasthebel in der Lage, sicher einem so genannten Höhenprofil, das in der Rastkulisse ausgebildet ist, zu folgen, wobei der von dem Rasthebel auf die Rastkulisse ausgeübte Druck und somit die Flächenpressung gering gehalten werden kann. Daher kommt es zu praktisch keinen Verschleiß der Rastkulisse, so dass dauerhaft ein sicheres Schalten möglich ist.
Insgesamt wird durch die Ausbildung erreicht, dass der zweite Schenkel des Rasthebels so bewegbar ist, als wäre er mit einer Kreuzgelenklagerung versehen.
Die Unteransprüche beschreiben die vorteilhafte Ausführung der Erfindung.
Die Ausbildung des Rasthebels nach Anspruch 2 ist besonders vorteilhaft und lässt sich einfach montieren.
Eine in das Gehäuse eingelassene Nut zur teilweisen Aufnahme des ersten Schenkels bewirkt dessen sichere lineare Führung am Gehäuse.
Die Anschrägung einer Fläche der Öffnung nach Anspruch 4 erleichtert die Montage und bietet eine Gleitfläche für die Umbiegung des Rasthebels bei dessen Schwenken senkrecht zur Rastkulisse.
Eine zusätzliche Aussparung im Gehäuse an der Stelle der Lagerung des Rasthebels nach Anspruch 5 oder 6 in Verbindung mit dem entsprechenden Fortsatz nach Anspruch 7 bewirkt, dass die Elastizität der Lagerung durch Wahl der Tiefe der Aussparung in Abhängigkeit von der Härte der Schaltmatte entsprechend den Erfordernissen optimal eingestellt werden kann.
Die Erfindung wird anhand der schematischen Zeichnung weiter erläutert. Es zeigen
1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Schalter mit Rastfunktion
2 eine perspektivische Ansicht eines Teils des Schalters gemäß 1 in vergrößerter Form, um 180° gedreht,
3 eine Ansicht auf eine herzförmige Rastkulisse mit Rasthaken, Gehäuse, Schaltmatte und Leiterplatte, teilweise geschnitten,
4 einen vergrößerten Ausschnitt der 1 und
5 einen perspektivisch dargestellten Schnitt durch einen Teil des Gehäuses gemäß 2.
Wie aus den 1 und 4 ersichtlich, ist in einem Gehäuse 1, das hier nur teilweise dargestellt ist, ein Drucktastenschalter 2 mit Rasthaltung angeordnet. Das Gehäuse 1 ist — hier oben — durch eine Abdeckung 3 mit einer Öffnung für einen Drucktaster 4 verschlossen. Ein solcher Drucktastenschalter 2 ohne die erfindungsgemäßen Merkmale ist in der DE 101 34 895 C1 beschrieben.
Der Drucktastenschalter 2 umfasst den Drucktaster 4, eine Schaltmatte 5, eine Leiterplatte 6 und einen Rasthebel 7. Der Drucktastenschalter 2 ist so in dem Gehäuse 1 gelagert, dass er für eine vorbestimmte Strecke linear verschiebbar ist, hier gegen die Kraft eines nicht dargestellten elastischen Elements, das vorzugsweise in der Schaltmatte 5 ausgebildet ist.
Der Rasthebel 7 ist aus einem Runddraht gebogen und hat in der Seitenansicht die Form eines C mit einer hier in etwa senkrechten, geradlinigen Basis 7a, einem unten angeordneten ersten Schenkel 7b und einem oben angeordneten zweiten Schenkel 7c. Zwischen der Basis 7a und dem ersten Schenkel 7b ist eine U-förmige Umbiegung 7d so geformt, dass in der Seitenansicht eine Ausbuchtung ausgebildet ist. Die zwischen den Schenkeln 7b, 7c und der Basis 7a gebildeten Winkel sind jeweils etwas kleiner als 90°. Senkrecht zu der Seitenansicht ist der Schaltdraht 7 geradlinig ausgeführt.
Wie aus den 2 und 3 besonders gut ersichtlich ist in einer Seitenwand des Drucktasters 4 eine bekannte herzförmige Rastkulisse 8 mit einem Höhenprofil eingearbeitet, die mit dem Rasthebel 7 zusammen wirkt. Hierbei ist der zweite Schenkel 7c in der Rastkulisse 8 geführt. Das Ende des zweiten Schenkels 7c drückt federnd in die Rastkulisse 8.
Der Rasthebel 7 ist mit seinem ersten Schenkel 7b zwischen dem Gehäuse 1 und der Schaltmatte 5 so eingespannt, dass er um eine Längsachse des ersten Schenkels 7b entsprechend Doppelpfeil A verschwenkbar und senkrecht zur Ebene der Rastkulisse 8 entsprechend Doppelpfeil B kippbar ist. Hierfür ist in das Gehäuse 1 an einer Stelle, die dem Drucktaster 4 abgewandt ist, eine längliche Lagermulde 9 mit halbkreisförmigem Querschnitt eingelassen. Die Lagermulde 9 erstreckt sich senkrecht zur Ebene der Rastkulisse 8; der Durchmesser der Lagermulde 9 entspricht mindestens dem Durchmesser des Rasthebels 7. Der erste Schenkel 7b ist so in der Lagermulde 9 gelagert, dass die Basis 7a durch eine Öffnung 10 im Gehäuse 1 in Richtung der Rastkulisse 8 geführt ist. Die Lagermulde 9 ist in dem Gehäuse 1 innerhalb einer Aussparung 11 angeordnet. Diese Aussparung 11 ist in dem zur Rastkulisse 8 parallelen Querschnitt in Form eines breiten, flachen W, wobei die Lagermulde 9 in der mittleren Erhebung des W ausgeformt ist.
Die Öffnung 10 ist an der Wand, die an die Ausbuchtung des Rasthebels 7 angrenzt, derart angeschrägt, dass sich hier der Querschnitt der Öffnung 10 zu der Aussparung hin vergrößert. Gegen diese Schräge 12 stützt sich in zusammengebautem Zustand des Drucktastenschalters die Ausbuchtung 7d des Rasthebels 7 ab.
Die Leiterplatte 6, die auf bekannte Weise die erforderlichen Kontakte und Leiterbahnen für die Schaltvorgänge trägt, ist an der nach 1 unteren Seite des Gehäuses 1 befestigt, z.B. durch Verrasten. Zwischen dem Gehäuse 1 und der Leiterplatte 6 ist die Schaltmatte 5 angeordnet. Diese ist aus elastischem Material gefertigt und klemmt in wesentlichen Bereichen ohne Spiel zwischen dem Gehäuse 1 und der Leiterplatte 6. Die Schaltmatte 5 weist in dem Bereich, in dem in dem Gehäuse 1 die Aussparung 11 angeordnet ist, einen in etwa quaderförmigen Fortsatz 13 auf. Der Fortsatz 13 ragt in die Aussparung 11, wobei seine Abmessungen in der Hauptfläche etwas geringer sind als die Hauptfläche der Aussparung 11; die Höhe des Fortsatzes 12 ist so bemessen, dass auf den ersten Schenkel 7b ein bestimmter elastischer Druck wirkt.
Schaltelemente wie Stößel, Schaltdom, Kontaktpille sind nicht dargestellt und werden nicht weiter beschrieben, weil sie allgemein bekannt sind.
In dem Gehäuse 1 können neben dem Drucktastenschalter 2 weitere — auch verschiedenartige — Schalter angeordnet sein. Die Schaltmatte 5 und/oder die Leiterplatte 6 sind dann meistens für alle diese Schaltelemente ausgebildet.
Zum Schalten drückt ein Bediener kurz den Drucktaster 4 aus einer Ruheposition, in der der Schaltkontakt geöffnet ist, in eine Schaltposition mit geschlossenem Schaltkontakt und lässt den Drucktaster 4 wieder los. Hierbei wird die Rastkulisse 8 relativ zu dem zweiten Schenkel 7c bewegt, so dass dieser entsprechend der Rastkulisse 8 verschwenkt und in dieser in eine Rastposition geführt wird. Der Drucktaster wird hierbei für eine definierte Strecke in Druckrichtung und anschließend für eine kleinere als die definierte Strecke entgegen der Druckrichtung bewegt, wobei die Schaltposition beibehalten wird. Der Rasthebel 7 bewegt sich dabei zwangsgeführt entsprechend der Rastkulisse 8 und dem hierin ausgebildeten Höhenprofil. Infolge der Einspannung des ersten Schenkels 7b zwischen dem Gehäuse 1 und der Schaltmatte 5 (elastischer Druck) ist der zweite Schenkel 7c gegen das Höhenprofil der Rastkulisse leicht vorgespannt; die Bewegung des zweiten Schenkels 7c senkrecht zur Ebene der Rastkulisse 8 muss nur gegen den elastischen Druck erfolgen, weil der Rasthebel 7 ansonsten um eine Achse parallel zur Ebene der Rastkulisse 8 und senkrecht zur Längsachse des ersten Schenkels 7b frei schwenken kann. Die Ausbuchtung 7d des Rasthebels 7 gleitet hierbei entlang der Schräge 12, so dass die richtige Positionierung des Rasthebels 7 auch beim Betätigen des Drucktasters 4 gewährleistet ist.
Soll die Schaltposition verlassen werden, drückt der Bediener wieder kurz auf den Drucktaster 4 und lässt diesen wieder los. Hierdurch wird der Rasthebel 7 weiter in der Rastkulisse 8 so bewegt, dass der Trucktaster 4 in die Ruheposition mit geöffnetem Kontakt gelangt.
Diese Funktionen sind an sich bekannt und brauchen daher nicht noch genauer beschrieben zu werden.

Claims

Drucktastenschalter mit Rasthaltung, mit einem Gehäuse (1), mit einem in dem Gehäuse (1) gegen eine elastische Kraft verschiebbar gelagerten Drucktastenschalter (2), wobei in eine Wand des Drucktastenschalters (2) eine herzförmige Rastkulisse (8) eingearbeitet ist, mit einem in der Rastkulisse (8) geführten Rasthebel (7), mit einer Leiterplatte (6), die an dem Gehäuse (1) befestigt ist und mindestens einen Schaltkontakt aufweist, und mit einer elastischen Schaltmatte (5), die zwischen dem Gehäuse (1) und der Leiterplatte (6) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rasthebel (7) in etwa C-förmig ausgebildet und mit einem ersten Schenkel (7b) zwischen dem Gehäuse (1) und der Schaltmatte (5) eingespannt ist, wobei eine Basis (7a) des Rasthebels (7) durch eine Öffnung (10) in dem Gehäuse (1) hindurchgeführt ist.
Drucktastenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schenkel (7b) des Rasthebels (7) länger als ein zweiter Schenkel (7c) und mit einer U-förmigen Umbiegung (7d) zur Basis (7a) des C ausgebildet ist.
Drucktastenschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in das Gehäuse (1) eine Lagermulde (9) zur teilweisen Aufnahme des ersten Schenkels (7b) eingelassen ist.
Drucktastenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine an die Umbiegung (7d) angrenzende Fläche der Öffnung (10) so angeschrägt ist, dass der Querschnitt sich zur Schaltmatte (5) hin vergrößert.
Drucktastenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagermulde (9) innerhalb einer Aussparung (11) des Gehäuses (1) angeordnet ist.
Drucktastenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (11) im Querschnitt senkrecht zur Längsachse des ersten Schenkels (7b) W-förmig ist.
Drucktastenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltmatte (5) einen der Aussparung (11) entsprechenden Fortsatz (12) aufweist.