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Die
Erfindung betrifft einen Betätigungsschalter
für ein
Kraftfahrzeug, bestehend aus einem in einem Gehäuse bewegbar gehaltenen, zweiseitig betätigbaren
Bedienknopf, einem einen elektrischen Kontakt schließenden Schaltelement
und einem zwischen dem Bedienknopf und dem Schaltelement befestigten
Mittel, wobei das Schaltelement mittels des Bedienknopfes und über das
Mittel betätigbar
ist.
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Im
Folgenden ist der Betätigungsschalter teilweise
als Bedienelement bezeichnet.
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Zweiseitig
betätigbare
Bedienelemente werden in Kraftfahrzeugen dort eingesetzt, wo mehrere Funktionen
mittels eines Bedienelementes ausgeführt werden können. Ein
Beispiel für
den Einsatz derartiger Bedienelemente ist beispielsweise im Bereich
der Fensterheber bekannt. Ein mit mehreren Schaltfunktionen ausgestatteter
Wippschalter ist in der
DE
195 37 296 C2 beschrieben. Hierbei werden die mehreren
Funktionen dadurch ausgelöst,
dass mittels eines schwenkbar gelagerten Wippschaltes eine Betätigungsplatte
bewegt wird, die wiederum unmittelbar auf ein Schaltelement wirkt.
Dabei ist der Kraftangriffspunkt auf die Betätigungsplatte derart gewählt, dass
in einer ersten Schaltstufe ein erstes Schaltelement betätigt wird,
das an dem kurzen Hebelarm angeordnet ist und in einer zweiten Schaltstufe
das Schaltelement betätigt
wird, das an der längeren
Seite der Betätigungsplatte
befestigt ist. Es erfolgt somit eine Umlenkung der Kraft aus der
reinen Kippbewegung des Betätigungsknopfes,
mittels einer Betätigungsplatte,
wobei die Kippbewegung in eine vertikale Bewegung zum Auslösen von
Schaltkontakten umgewandelt wird.
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Aus
der
US 4,918,264 ist
ein Betätigungsschalter
mit einem in einem Gehäuse
bewegbar gehaltenen, zweiseitig betätigbaren Bedienknopf, einem
einen elektrischen Kontakt schließenden Schaltelement und einem
zwischen dem Bedienknopf und dem Schaltelement angeordneten Mittel,
wobei das Schaltelement mittels des Betätigungsknopfes und über das
Mittel betätigbar
ist, bekannt. Hierbei wird der Betätigungsknopf parallel zu einer
dem Bediener zugewandten Oberfläche
im Gehäuse
verschiebbar gehalten, wobei das Mittel eine Hebelmechanik aufweist,
die die parallele Verschiebung des Betätigungsknopfes in eine dazu
senkrechte Bewegung zur Betätigung
des Schaltelementes umlenkt.
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Eine
weitere Anordnung von Bedienelementen für ein Kraftfahrzeug mit zumindest
zwei Drehstellern ist aus der
DE 199 32 117 C1 bekannt. Der erste Drehsteller
ist als Rändelrad
ausgebildet, dass mit einem Segment aus der Oberfläche herausragt. Dieses
Segment bildet einen Teil der Handhabe des zweiten Drehstellers.
Das aus der Oberfläche
herausragende Segment des ersten Drehstellers ist seitlich teilweise
durch nach oben ragende Flächen
des Bedienelementes abgedeckt. Die Drehachse des zweiten Drehstellers
steht senkrecht auf der Drehachse des ersten Drehstellers und ragt
senkrecht aus der Oberfläche
heraus.
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Die
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Bedienelement bereitzustellen,
mittels dem eine horizontale Schaltbewegung in eine vertikale Bewegung
zum Schalten von Schaltelementen umgewandelt wird und bei dem ein
sicheres vertikales Betätigen
unter minimaler Belastung der Schaltelemente ermöglicht wird.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird dahingehend gelöst, dass der Betätigungsknopf über eine
horizontale Oberfläche
des Betätigungsschalters
horizontal, hin- und herbewegbar im Betätigungsschalter gelagert ist
und das Mittel zum Betätigen
der Schaltelement aus einer Hebelmechanik gebildet ist, mittels der
die horizontale Bewegung des Betätigungsknopfes
in eine vertikale Bewegung zur Betätigung des Schaltelementes
umlenkbar ist und der Betätigungsknopf
auf zwei horizontal im Gehäuse
gehaltenen Achsen verschiebbar, mittels am Betätigungsknopf vorhandenen hohlzylinderförmigen Führungen
gehalten ist. Durch den Einsatz einer erfindungsgemäßen Hebelmechanik
ist nun die Möglichkeit
geschaffen, eine vom Bediener des Bedienelementes ausgeführte horizontale
Betätigung
des Bedienknopfes in eine vertikale Bewegung umzuwandeln. Die vertikale Bewegung
ist dabei von besonderem Interesse, da die Schaltelemente bevorzugt
auf einer horizontal in einem Gehäuse des Bedienelementes angebrachten Leiterplatte
befestigt sind. Insbesondere bei einem Einsatz von sogenannten Schaltmatten
ist die genaue vertikale Betätigung
wichtig, da diese flächig
im Gehäuse
aufliegen und nur dann ihre optimalen Eigenschaften aufweisen, wenn
sie flächig,
geradlinig und vertikal betätigt
werden. Durch den erfindungsgemäßen Einsatz
einer Hebelmechanik aus einem horizontal geführten Hebelarm, der auf eine
T-förmig ausgebildete
Schaltwippe wirkt, wird die horizontale Bewegung des Hebelarms in
eine vertikale Bewegung der Arme der T-förmigen Schaltwippe umgewandelt.
In einer bevorzugten Ausführungsform
sind in die Enden der Arme der T-förmigen Wippe Öffnungen
eingebracht, in die stößelartige
Führungsscheiben
mit zylinderförmigen
Verlängerungen
eingesetzt sind. Die Führungsscheiben
liegen dabei flächig
auf den Kontaktdomen der Schaltmatten oder der Taster auf und die
Verlängerungen
sind in den Öffnungen der
Wippe gehalten und/oder geführt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform
sind die Öffnungen
in den Armen der Wippe als Langlöcher
ausgebildet, so dass die Verlängerungen
einen seitlichen Halt erhalten und gleichzeitig die Wippe gegen
die Führungsscheibe
drückt
ohne die Verlängerung
mit der angeformten Führungsscheibe
zu kippen.
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In
einer noch bevorzugteren Ausführungsform
der Erfindung sind die Schaltkontakte, beziehungsweise die Kontaktdome
der Schaltmatte mit einer Öffnung
insbesondere einer kreisförmigen Öffnung,
versehen und in die Führungsscheiben
sowie die Verlängerung
ist eine Bohrung eingebracht. Durch die Öffnung der Schaltmatte und
die Bohrung in der Führungsscheibe
und die Verlängerung
ist ein Führungszapfen
als Bewegungsachse für
die Verlängerung
und die Führungsscheibe
hindurchgeführt. Hierbei
ist der Führungszapfen
fest mit dem Gehäuse verbunden,
so dass die Verlängerung
bei einer Betätigung
durch die Wippe über
den Führungszapfen
geführt
ist. Hierdurch wird erreicht, dass der Kontaktdom der Schaltmatte,
der den Kontaktring beinhaltet linear, geradlinig und direkt vertikal
betätigt
wird. Dies bietet insbesondere den Vorteil, dass die Schaltmatte eine
hohe Lebensdauer erreicht, da sie optimal betätigt wird.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Es
zeigt
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1 eine
Draufsicht auf ein erfindungsgemäß ausgebildetes
Bedienelement,
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2 eine
Seitenansicht auf ein Bedienelement gemäß der 1 in Richtung
des Pfeils II,
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3 eine
dreidimensionale Ansicht auf zwei halbschalenförmigen Tastenschalen, die ineinander
verklippst sind,
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4 eine
dreidimensionale Ansicht auf zwei miteinander verbundene Tastenschalen,
mit einer T-förmigen
Wippe und mit Führungsscheiben,
an die zylindrische Verlängerungen
angeformt sind,
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5 eine
T-förmige
Wippe und
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6 eine
Führungsscheibe
mit angeformter Verlängerung.
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In
der 1 ist ein Bedienelement 1 für ein Kraftfahrzeug
in der Draufsicht dargestellt. Erfindungsgemäß besteht das Bedienelement 1 aus
zwei horizontal bewegbaren Tastenschalen 2, 3 zwischen denen
ein ringförmiges,
drehbar gelagertes Stellrad 4 im Bedienelement 1 befestigt
ist. In vorteilhafter Weise sind die Tastenschalen 2, 3 als
Gleichteile 2, 3 ausgeführt. Darüber hinaus ist das Bedienelement 1 mit
Funktionstasten 5 ausführbar.
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In
der 2 ist das Bedienelement 1 in der Seitenansicht
aus Richtung des Pfeils II dargestellt. Zu Erkennen ist das Stellrad 4 sowie
die beiden Tastenschalen 2, 3, die über eine
horizontale Oberfläche 6 des
Bedienelementes 1 hinausragen. Die Tastenschalen 2, 3 sind
in Richtung des Pfeils P hin- und herbewegbar im Bedienelement 1 gelagert.
Hierbei führen
die Tastenschalen 2, 3 eine horizontale Bewegung
aus. Das Gehäuse 7 ist
zweiteilig aufgebaut und beinhaltet neben der Mechanik zur Bewegung der
Tastenschalen 2, 3 und des Stellrads 4 eine
Leiterplatte sowie die zur Funktion des Bedienelementes 1 notwendige
Elektronik. Der Anschluss erfolgt über die Steckerbuchse 8.
Zur näheren
Erläuterung der
Funktionsweise des erfindungsgemäßen Bedienelementes 1 werden
im Folgenden die erfindungswesentlichen Bauteile des Bedienelementes 1 näher beschrieben.
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Die
in diesem Ausführungsbeispiel
als halbschalenförmige
Tastenschalen 2, 3 ausgeführten Bedienknöpfe 2, 3 besitzen
zylinderförmige
mit Bohrungen versehene Führungen 9, 10,
die einstückig
an die Tastenschalen 2, 3 angeformt sind. Die
Tastenschalen 2, 3 sowie die Führungen 9, 10 sind
in diesem Ausführungsbeispiel
aus einem für
Bedienelemente 1 herkömmlichen
Kunststoff gefertigt. Zur Verbindung der beiden Tastenschalen 2, 3 sind
die Führungen 9, 10 mittels
eines Schnellverbinders 11 ineinander verklippsbar, so
dass die Halbschalen 2, 3 fest miteinander verbunden
sind. Geführt
werden die Tastenschalen 2, 3 eine durch die Bohrung 12, 13 geführte nicht
dargestellte Achsen, die im Gehäuse 7 befestigt
sind. Hierbei sind die Achsen fest mit dem Gehäuse verbunden, so dass die
Tastenschalen 2, 3 über die Achsen hin und her
in Richtung des Pfeils P verschiebbar im Bedienelement 1 gelagert
sind.
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Um
die horizontale Bewegung der Tastenschalen 2, 3 in
eine vertikale Bewegung zur Bedienung von Schaltelementen, die beispielsweise
horizontal in dem Bedienelement 1 angeordnet sind umzuwandeln,
sind in diesem Ausführungsbeispiel
Hebelarme an die Führungen 10 angeformt.
Die Hebelarme 14 strecken sich hierbei vertikal in Richtung
des Gehäuses 7 des
Bedienelementes. Bei einer Bewegung der Tastenschalen 2, 3 in
Richtung des Pfeils P bewegen sich die unteren Ende 16, 17 der
Hebelarme 14, 15 ebenfalls in horizontale Richtung.
Um nun diese horizontale Bewegung in eine vertikale Bewegung umzuwandeln,
ist das Ende 16, 17 der Hebelarme 14, 15 in
einer Lagerstelle 18, 19 einer T-förmigen Schaltwippe 20 bewegbar
gehalten. Die Wippe 20 ist in der 5 näher dargestellt.
Die Wippe 20 besitzt einen Drehpunkt 21, 22 worin
die Wippe 20 im Gehäuse 7 des
Bedienelementes 1 drehbar gelagert ist. Die Wippe 20 ist
somit um den Drehpunkt 21 schwenkbar im Gehäuse 7 aufgenommen.
Die Wippe 20 besitzt eine T-Form wobei zwei Arme 23, 24 sich
parallel zu den Führungen 9, 10 erstrecken.
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Werden
nun die Tastenschalen 2, 3 in Richtung des Pfeils
bewegt, so bewegt sich die Lagerstelle 18, 19 mittels
des Hebelarms 14, 15 ebenfalls horizontal, wodurch
die Wippe 20 um ihren Drehpunkt 21 verschwenkt
beziehungsweise gekippt wird. Durch die Kippbewegung bewegen sich
die Arme 23, 24 in Richtung des Pfeils F. Ist
nun unterhalb der Arme 23, 24 ein Schaltelement
angeordnet, so ist dieses mittels der Bewegungen der Tastenschalen 2, 3 schaltbar.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung wird vorgeschlagen, in die Wippe 20 Öffnungen 25, 26 einzubringen
und in die Öffnungen 25, 26 Führungsscheiben 27 mit
angeformten zylindrischen Verlängerungen 28 einzusetzen.
Hierdurch wird der erfindungsgemäße Vorteil
erzielt, dass die Kontakte der Schaltelemente, die bevorzugt eine Schaltmatte
ist, optimal betätigt.
Vorteilhaft ist es weiterhin, die Arme 23, 24 in
Richtung der Führungsscheibe 27 ballig
auszuformen, so dass die Arme 23, 24 auf den Führungsscheiben 27 abrollen.
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Ein
weiterer Vorteil ergibt sich dann, wenn die Verlängerung 28 sowie die
Führungsscheibe 27 mit
einer Bohrung 29 versehen sind, wie dies in der 6 näher dargestellt
ist. Ist nun in dem Schaltelement ebenfalls eine Öffnung enthalten,
so kann ein an das Gehäuse 7 angeformte
oder an dem Gehäuse befestigter
Führungszapfen
durch die Schaltmatte sowie die Führungsscheibe 27 und
die Verlängerung 28 hindurchgeführt werden,
so dass die Führungsscheibe 27 sowie
die Verlängerung 28 im
Gehäuse
in Richtung der Mittelachse 30 der Bohrung 29 geführt ist.
Hierdurch wird eine optimale Betätigung
des Schaltelementes erreicht. Festzuhalten bleibt, dass in diesem
Fall die Arme 23, 24 der Wippe 20 kabelförmig ausführbar sind.
Da die Wippe 20 in diesem Fall bei ihrer Kippbewegung in
Richtung des Pfeils E lediglich eine Druckfunktion ausübt.