DE102007054347B3 - Manuell betätigbarer Schalter - Google Patents

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Abstract

Manuell betätigbarer Schalter zur Integration in einem Fahrzeug, umfassend ein Betätigungselement (15) mit einer Betätigungsfläche, auf die zum Betätigen des Schalters eine Betätigungskraft aufbringbar ist, wobei eine erste Richtung (A) senkrecht zu der Betätigungsfläche (16) definiert ist, ein piezoelektrisches Schaltelement (14), das in einer zweiten Richtung (B) deformierbar ist, um ein elektrisches Signal zu erzeugen, wobei das Schaltelement (14) derart angeordnet ist, dass sich die erste (A) und die zweite (B) Richtung schneiden und das Betätigungselement (15) in Form eines, um eine senkrecht zur ersten (A) und zweiten (B) Richtung verlaufende Achse (20) schwenkbaren Hebels ausgebildet ist, der die Betätigungsfläche (16) zum Aufbringen der Betätigungskraft zum Verschwenken des Hebels um die Achse (20) und einen Übertragungsabschnitt (18) zum Übertragen der Betätigungskraft in der zweiten Richtung (B) auf das Schaltelement (14) umfasst.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen manuell betätigbaren Schalter zur Integration in einem Fahrzeug. Dabei bezeichnet der Begriff Schalter sämtliche elektrischen Schalter, wie beispielsweise Taster oder ähnliches. Die Erfindung betrifft insbesondere einen manuell betätigbaren Schalter, der ein Betätigungselement mit einer Betätigungsfläche auf die zum Betätigen des Schalters eine Betätigungskraft aufbringbar ist und ein piezoelektrisches Schaltelement umfasst.
  • Ein derartiger manueller Schalter ist beispielsweise aus der US-A-5,442,150 bekannt. Diese offenbart in einer ersten Ausführungsform einen manuell betätigbaren Schalter, bei dem die auf eine Betätigungsfläche eines Betätigungselements aufgebrachte Betätigungskraft über einen seitlich mit dem Betätigungselement verbundenen Schenkel auf das piezoelektrische Schaltelement übertragen wird, das im Bereich des Bodens des Schaltergehäuses angeordnet ist. Um eine in der Betätigungsfläche vorhandene Symbolik zu beleuchten, ist neben dem piezoelektrischen Schaltelement in dem Schaltergehäuse ein Leuchtmittel angeordnet. Diese Ausgestaltung führt jedoch zu dem Nachteil, dass eine mittige Durchleuchtung nicht möglich ist, da im Bereich des Bodens des Schaltergehäuses sowohl das Leuchtmittel als auch das piezoelektrische Element nebeneinander angeordnet werden müssen. Bei einer anderen Ausführungsform offenbart die US 5,442,150 einen manuell betätigbaren Schalter, bei dem das piezoelektrische Schaltelement aus einem transluzenten Material gebildet ist und somit von einem Leuchtmittel in einem gewissen Maß durchleuchtbar ist. Bisher sind jedoch keine ausreichend transluzenten piezokeramischen Materialien bekannt (nur bis zu 3% Transparenz), so dass zur Durchleuchtung der Symbolik ein sehr helles Leuchtmittel mit entsprechendem Platzbedarf erforderlich ist. Darüber hinaus führt diese Ausgestaltung zu dem Nachteil, dass das Vorsehen einer Funktion- und einer Suchbeleuchtung der Symbolik nicht realisierbar ist, sondern eine zusätzliche Konstruktion für die Funktionsbeleuchtung geschaffen werden muss. Bei der Suchbeleuchtung handelt es sich dabei um die Beleuchtung einer Symbolik mit einer Lichtstärke von ca. 2–5 Candela (cd/m2), die dazu dient den Schalter im Fahrzeug auch bei Dunkelheit problemlos auffindbar zu gestalten. Die Funktionsbeleuchtung hingegen dient dazu anzuzeigen, dass der Schalter aktiviert ist, d. h. die zugehörige Funktion ausgeführt wird. Daher ist die Funktionsbeleuchtung mit einer deutlich höheren Lichtstärke in einem Bereich zwischen 1200 und 1500 Candela (cd/m2) verbunden, so dass diese auch bei Sonneneinstrahlung sichtbar ist.
  • Neben den obigen Nachteilen ist dieser Stand der Technik aus vielen einzelnen Teilen aufgebaut, die vor dem Verbauen des kompletten Schalters inklusive Gehäuse in einem Fahrzeug zusammengesetzt werden müssen. Dies ist wiederum aus kostentechnischen Gesichtspunkten sowie der Handhabung der Einzelteile nachteilig. Schließlich ist es auch von Nachteil, dass durch die Anordnung des piezoelektrischen Schaltelements und des Leuchtmittels nebeneinander der horizontale Bauraum des Schalters vorgegeben ist und damit nur in geringem Maße reduziert werden kann. Ein weiteres Problem stellt sich in der Fertigung bezüglich den einzuhaltenden Toleranzen der verschiedenen Bauelemente dar.
  • Ferner ist aus der DE 1 437 455 A ein manuell betätigbarer Schalter bekannt, der ein Betätigungselement mit einer Betätigungsfläche, auf die zum Betätigen des Schalters eine Betätigungskraft aufbringbar ist, umfasst, wobei eine erste Richtung senkrecht zu der Betätigungsfläche definiert ist. Dieser manuell betätigbare Schalter umfasst ferner ein kontaktfederloses Schaltmittel, insbesondere einen Planartransistor, der in einer zweiten Richtung deformierbar ist, um ein elektrisches Signal zu erzeugen, wobei sich die erste und die zweite Richtung schneiden. Ferner weist das Betätigungselement einen Übertragungsabschnitt zum Übertragen der Betätigungskraft in der zweiten Richtung auf das Schaltelement auf.
  • Schließlich ist mit der EP 1 257 057 A1 ein Leuchtmittel zum Hinterleuchten einer Symbolik offenbart.
  • Angesichts dieser Ausführungen besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen manuell betätigbaren Schalter zur Integration in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, zu schaffen, der mit möglichst geringer Teilezahl und damit verbundenem geringen Montageaufwand und Kosten die Möglichkeit schafft sowohl eine mittige Beleuchtung einer Symbolik sowie auch die Integration von Such- und Funktionsbeleuchtung zu gestatten und ferner in Bezug auf seine Horizontaldimension sehr flexibel gestaltbar ist.
  • Diese Aufgabe wird durch einen manuell betätigbaren Schalter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen genannt.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde das piezoelektrische Schaltelement statt horizontal im Bereich des Bodens vertikal im Bereich einer Seitenwand anzuordnen und das Betätigungselement derart zu gestalten, dass die aufgebracht Betätigungskraft in eine Betätigungskraft senkrecht zum piezoelektrischen Schaltelement umgewandelt wird.
  • Der manuell betätigbare Schalter zur Integration in einem Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein Betätigungselement mit einer Betätigungsfläche auf die zum Betätigen des Schalters eine Betätigungskraft aufbringbar ist, wobei eine erste Richtung senkrecht zu der Betätigungsfläche definiert ist und die Betätigungskraft vorzugsweise in der ersten Richtung auf die Betätigungsfläche ausgeübt wird. Es ist jedoch aufgrund der später erläuterten Ausgestaltung des Betätigungselements ohne Funktionseinbußen möglich die Betätigungskraft schräg auf die Betätigungsfläche aufzubringen. Des Weiteren umfasst der erfindungsgemäße Schalter ein piezoelektrisches Schaltelement, das in einer zweiten Richtung deformierbar ist, die weder parallel zur ersten Richtung verläuft noch mit dieser zusammenfällt. Die Deformation eines piezoelektrischen Elements erzeugt ein elektrisches Signal, über das der Schaltvorgang erfasst wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Schaltelement dementsprechend derart angeordnet, das sich die erste und die zweite Richtung schneiden und das Betätigungselement in Form eines um eine senkrechte zur ersten und zweiten Richtung verlaufende Achse schwenkbaren Hebel ausgebildet. Ein Hebel ist dabei auf Grundlage des Hebelgesetzes definiert und weist einen Kraftarm und einen Lastarm auf. Der Hebel ist derart ausgestaltet, dass er die Betätigungsfläche zum Aufbringen der Betätigungskraft und einen Übertragungsabschnitt zum Übertragen der Betätigungskraft in der zweiten Richtung auf das Schaltelement aufweist. Mit anderen Worten handelt es sich bei der Betätigungsfläche um den Kraftarm und bei dem Übertragungsabschnitt um den Lastarm. Durch die Gestaltung der Betätigungsfläche und des Übertragungsabschnitts relativ zur Achse können die Anforderungen bzw. der auf das piezoelektrische Schaltelement aufzubringende Kraftbereich leicht und zielgerichtet eingestellt werden. D. h. je nach Anforderungen werden die Betätigungsfläche und/oder der Übertragungsabschnitt in ihrer Länge variiert. Dies ermöglicht es ferner auch das piezoelektrische Schaltelement nicht nahe des Bodens an einer Seite anzuordnen, sondern vielmehr auch an einer Seite in der Nähe der Betätigungsfläche. Darüber hinaus ermöglicht diese Ausgestaltung einen kompakten Aufbau mit wenigen Teilen und die Möglichkeit direkt unter der Betätigungsfläche ein Leuchtmittel zur mittigen Durchleuchtung zu integrieren. Auch sind eine Such- und Funktionsbeleuchtung integrierbar. Ferner lässt sich neben dem horizontalen Bauraum durch vertikales Anordnen des piezoelektrischen Schaltelements auch der vertikale Bauraum, reduzieren, indem das piezoelektrische Schaltelement in der Nähe der Betätigungsfläche angeordnet wird (siehe oben).
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform schneiden sich die erste und die zweite Richtung unter einem Winkel zwischen 45° und 135°, vorzugsweise 70° bis 110° und am meisten bevorzugt von 90°. Letzteres bedeutet beispielsweise, dass die zweite Richtung parallel zur Betätigungsfläche verläuft und der Übertragungsabschnitt parallel zur zweiten Richtung was auch für die Oberfläche des piezoelektrischen Schaltelements gilt, auf die der Übertragungsabschnitt wirkt.
  • Ferner schafft der Schalter der vorliegenden Erfindung die Möglichkeit die Durchleuchtung einer Symbolik in dem Betätigungsabschnitt zu schaffen. Dementsprechend ist es bevorzugt, dass der Betätigungsabschnitt auf einer Sichtseite eine durchleuchtbare Symbolik aufweist, die beispielsweise dadurch bewerkstelligt werden kann, dass der Betätigungsabschnitt primär transparent ist und mit einer lichtundurchlässigen Schicht auf der Sichtseite versehen ist, die im Bereich der Symbolik ausgespart ist. Andererseits sind jedoch auch andere Symboliken bzw. andere Arten eine Symbolik aufzubringen denkbar, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind. Auf der entgegengesetzten Seite der Sichtseite kann in einem Abstand zum Betätigungsabschnitt ein Leuchtmittel zum Durchleuchten der Symbolik vorgesehen sein, insbesondere bevorzugt ist diesbezüglich eine oder mehrere LEDs. Dieses Leuchtmittel ist vorzugsweise mittig unter dem Symbol angeordnet, und kann beispielsweise ein Leuchtmittel sein, das zum Darstellen einer Suchbeleuchtung mit einer ersten Lichtstärke (siehe eingangs) und zum Darstellen einer Funktionsbeleuchtung mit einer zweiten, entsprechend stärkeren Lichtstärke (siehe eingangs) angesteuert wird.
  • Der Schalter der vorliegenden Erfindung umfasst ferner einen Träger für das Betätigungselement und das Schaltelement, wobei das Schaltelement an dem Träger fixiert ist und das Betätigungselement derart an dem Träger angebunden ist, dass es um die Achse schwenkbar ist.
  • Dies kann einerseits derart erfolgen, dass der Betätigungsabschnitt des Betätigungselements an nur einer Seite an dem Träger angebunden ist und ansonsten unverbunden bleibt, d. h. in der Luft hängt. Durch entsprechende Ausgestaltung der Anbindung ist somit ein Verschwenken möglich. Andererseits kann es jedoch bevorzugt sein den Betätigungsabschnitt des Betätigungselements an nur einer Seite an dem Träger anzubinden und ansonsten derart mit dem Träger oder einem benachbarten Betätigungselement eines weiteren Schalters zu verbinden, dass die Verbindung des einen Betätigungsabschnitts mit dem anderen Betätigungsabschnitt oder dem Träger so schwach ist, dass die Verbindung die Schwenkbewegung des Betätigungselements im Bereich der Seite, an dem es an dem Träger angebunden ist, um die Achse zulässt. Dadurch kann ein Eindringen von Staub und Schmutz im Bereich der Umrandung der Betätigungsfläche verhindert werden.
  • Besonders bevorzugt ist es insbesondere aus dem Gesichtspunkt der Reduzierung der Teile den Träger und das Betätigungselement integral auszubilden und die Anbindung des Betätigungselements an den Träger durch z. B. eine Materialschwächung derart zu gestalten, dass die Achse in Form eines Filmscharniers ausgestaltet ist, d. h. einen gewissen Bewegungsweg zulässt.
  • Alternativ ist es jedoch auch möglich das Betätigungselement separat auszubilden und über z. B. einen Stift als Achse schwenkbar an dem Träger anzubinden.
  • Wie es bereits oben erwähnt wurde, schneiden sich die erste und die zweite Richtung. Es ist bevorzugt, dass sich auch der Betätigungsabschnitt und der Übertragungsabschnitt unter entsprechend dem gleichen Winkel schneiden, obwohl auch geringfügige Abweichungen davon denkbar sind.
  • Darüber hinaus ist das Schaltelement bei einer Ausführungsform in Bezug auf bzw. in Richtung der Achse seitlich außerhalb des Betätigungsabschnitts angeordnet, da sich der Übertragungsabschnitt bei Aufbringung einer Betätigungskraft um die Achse verschwenken wird und die Kraft nach außen überträgt.
  • Wird das Schaltelement in einem Bereich angeordnet, der näher zum Boden des Schalters liegt, ist es bevorzugt, dass die Oberfläche des Schaltelements, auf die die Betätigungskraft übertragen wird, im Wesentlichen in der gleichen Ebene wie die Achse liegt. Dabei kann es bevorzugt sein, das Betätigungselement derart auszubilden, dass es auf einer Seite der Achse die Betätigungsfläche aufweist und auf der anderen Seite der Achse den Übertragungsabschnitt.
  • Wird das piezoelektrische Schaltelement hingegen näher der Betätigungsfläche angeordnet, so ist es bevorzugt, dass die Achse seitlich außerhalb der Oberfläche des Schaltelements bzw. des Übertragungsabschnitts liegt, auf die die erste Betätigungskraft übertragen wird. Zu diesem Zweck, aber auch bei der vorherigen Ausgestaltung, kann der Hebel derart ausgestaltet werden, dass sich der Übertragungsabschnitt integral von der Betätigungsfläche und in einem Abstand zur Achse im Wesentlichen senkrecht zur zweiten Richtung erstreckt.
  • Insbesondere wenn der Hebel integral mit dem Träger ausgebildet ist, aber auch bei einer separaten Anbindung ist es bevorzugt einen Anschlag vorzusehen, an dem beim Verschwenken des Hebels um die Achse, das der Achse abgewandte Ende der Betätigungsfläche anschlägt, um die Schwenkbewegung des Hebels in Betätigungsrichtung und die auf das Schaltelement übertragene Kraft zu begrenzen sowie ein Brechen des Hebels (bei integraler Anbindung) zu verhindern.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen ersichtlich, die unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen erfolgt. In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schalters im Querschnitt entlang der Linie I-I aus 3;
  • 2 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schalters im Querschnitt entlang der Linie I-I aus 3;
  • 3 eine Draufsicht auf zwei nebeneinander angeordnete Schalter, die eine Schaltergruppe bilden; und
  • 4 die Schaltergruppe im Längsschnitt entlang der Linie IV-IV aus 3.
  • Bezug nehmend auf die 1 und 3 wird zunächst ein manuell betätigbarer Schalter gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
  • Ein erfindungsgemäßer Schalter wird in der Regel in einem Bauteil eines Fahrzeugs, wie beispielsweise der Instrumententafel 10 integriert, die eine dem Fahrzeuginnenraum bzw. der Fahrgastzelle zugewandte Sichtseite 11 aufweist.
  • Der erfindungsgemäße Schalter umfasst einen Träger 12, der auch als Grundkörper bezeichnet werden kann. Dieser Träger 12 umfasst eine im Wesentlichen vertikal verlaufende Befestigungsfläche 13, auf der ein piezoelektrisches Schaltelement 14 befestigt ist. Darüber hinaus ist integral mit dem Träger 12 ein Betätigungselement 15 ausgebildet.
  • Das Betätigungselement 15 umfasst eine Betätigungsfläche 16, auf die eine Betätigungskraft aufbringbar ist. Die ungefähre Richtung, in der die Betätigungskraft aufgebracht werden wird, ist die in den Figuren mit A gekennzeichnete Richtung (erste Richtung), welche senkrecht zu der Betätigungsfläche 16 bzw. deren Ebene und in der Darstellung vertikal verläuft. Es versteht sich jedoch, dass die Betätigungskraft ohne Funktionseinbußen auch in einer Neigung zur Betätigungsfläche 16 ausgeübt werden kann, um den Schalter zu betätigen. Die Betätigungsfläche 16 bildet einen Teil der Sichtseite des Betätigungselements 15, welche gleichermaßen wie die Sichtseite 11 der Instrumententafel 10 dem Fahrzeuginnenraum zugewandt ist. Auf der Sichtseite der Betätigungsfläche 16 ist eine Symbolik 17 vorgesehen, wie beispielsweise die für die Nebelleuchten oder Nebelschlussleuchten (siehe 3). Es sind jedoch beliebige andere Symbole denkbar. Die Symbolik wir primär dadurch erzielt, dass die Sichtseite des Betätigungselements 15 mit einer lichtundurchlässigen Schicht überzogen ist und in der lichtundurchlässigen Schicht die Symbolik ausgespart bleibt. Das Betätigungselement 15 selbst ist dann aus einem transparenten oder transluzenten bzw. lichtdurchlässigen Material gebildet. Des Weiteren umfasst das Betätigungselement 15 einen Übertragungsabschnitt 18. Der die Betätigungsfläche 16 bildende Teil und der Übertragungsabschnitt 18 sind dabei integral ausgebildet und bilden das Betätigungselement 15.
  • Bei der ersten Ausführungsform erstreckt sich der Übertragungsabschnitt 18 in Form eines Schenkels bzw. einer flächigen Rippe in der Richtung A von dem Betätigungselement 15 weg, d. h. senkrecht zur Betätigungsfläche 16. Es sind jedoch auch andere Winkelausrichtungen denkbar, wobei diese von der Ausrichtung des piezoelektrischen Schaltelements 14 abhängen.
  • Das Betätigungselement 15 ist bei der dargestellten Ausführungsform integral mit dem Träger bzw. Grundkörper 12 ausgebildet, wobei der Bereich der Anbindung des Betätigungselements 15 an dem Träger 12 in Form einer Materialschwächung gestaltet ist und durch ein Filmscharnier 19 gebildet wird. Durch die Anordnung der Materialschwächung und die Gestaltung der Kontur wird eine Schwenkachse 20 gebildet, um die das Betätigungselement 15 verschwenkbar ist.
  • Darüber hinaus ist auf der Seite des der Achse 20 abgewandten Endes des Betätigungselements 15 bzw. der Betätigungsfläche 16 ein Anschlag 21 vorgesehen, der diese Schwenkbewegung, die durch den Pfeil C angedeutet ist, beschränkt und damit ein Abbrechen des Betätigungselements 15 von dem Träger 12 im Bereich des Filmscharniers 19 verhindert sowie die auf das piezoelektrische Schaltelement 14 übertragene Kraft begrenzt.
  • Das piezoelektrische Schaltelement 14 ist an einer sich im Wesentlichen in der Richtung A erstreckenden Wand des Trägers 12 bzw. der Fläche 13 davon befestigt. Die Ausrichtung des piezoelektrischen Schaltelements 14 ist dabei derart, dass es in einer Richtung B verformbar ist und durch die Verformung einen elektrischen Impuls erzeugt, durch den der Schaltvorgang ausgelöst bzw. beendet wird. Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform besteht ein Abstand zwischen der Fläche 13 und dem Schenkel des Übertragungsabschnitts 18 des Betätigungselements 15, so dass ein Zwischenraum gebildet wird, in dem das piezoelektrische Schaltelement 14 angeordnet ist. Mit anderen Worten erstreckt sich der Schenkel des Übertragungsabschnitts 18 von dem Abschnitt mit der Betätigungsfläche 16 bis zu dem elektrischen Schaltelement 14, so dass eine Schwenkbewegung des Betätigungselements 15 gemäß dem Pfeil C um die Achse 20 zu einer Schwenkbewegung D des Schenkels um die Achse 20 führt und die z. B. in der Richtung A aufgebrachte Betätigungskraft in eine Kraft in der Richtung B senkrecht zur Richtung A auf das elektrische Schaltelement 14 überträgt.
  • Bei der Ausführungsform in 1 ist das elektrische Schaltelement 14 in der Nähe des Bodens d. h. entfernt von der Betätigungsfläche 16 angeordnet. In diesem Bereich ist ferner ein Träger 22 vorgesehen, der in Form einer elektrischen Platine ausgestaltet ist und beispielsweise mehrere Leuchtmittel 23 in Form von LEDs trägt (siehe auch später).
  • Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform liegt die Schwenkachse 20 im Wesentlichen in einer Ebene mit der Oberfläche des Schaltelements 14, auf die die Betätigungskraft durch den Übertragungsabschnitt 18 übertragen wird.
  • Wird das piezoelektrische Schaltelement weiter oben, d. h. näher zur Betätigungsfläche 16 angeordnet, könnte dies dazu führen, dass die übertragene Kraft zu gering ist, weil der Schenkel des Übertragungsabschnitts 18 (Lastarm) entsprechend kürzer gestaltet ist bzw. die Kraftübertragung in einem von der Betätigungsfläche 16 kleineren Abstand erfolgt.
  • Wird das piezoelektrische Schaltelement weiter oben, d. h. näher zur Betätigungsfläche 16 angeordnet, muss der Abstand des Schenkels de Übertragungsabschnitts 18 (Lastarm) zum Piezoelement derart verringert werden, dass dieser selbst bei einem Kraftweg im μm-Bereich von dem Betätigungselement 15, dass Piezoelement auslöst.
  • Die in 2 dargestellte Ausführungsform zeigt neben der oben beschriebenen Ausgestaltung, dass das piezoelektrische Schaltelement dichter an der Befestigungsfläche 16 angeordnet ist, auch dass der Bereich der Anbindung des Betätigungselements 15 an dem Träger 12 mit einer Aussparung 24 versehen ist, durch die die Schwenkachse 20 in den Zeichnungen nach links, d. h. von dem Übertragungsabschnitt 18 in Richtung des piezoelektrischen Schaltelements 14 weg versetzt wird. Dadurch wird nicht nur bei dem kürzeren Übertragungsabschnitt 18 bzw. kürzerem Abstand des Übertragungsabschnitts zur Betätigungsfläche 16 eine ausreichende Kraftübertragung gewährleistet, sondern auch das Tastfeld derart vergrößert, dass eine Auslösung der Taste im Bereich des Piezoelements (in 2 durch den Pfeil F dargestellt) gewährleistet ist. Weitere Ausgestaltungsformen sind der Beschreibung der 11 zu entnehmen, da der Aufbau entsprechend ist.
  • Die in 3 dargestellte Schalterkombination setzt sich aus zwei Schaltern zusammen, die die Ausgestaltung der Ausführungsform in 1 oder 2 haben können. Dabei sind an dem Träger 12 zwei gleichermaßen ausgebildete Betätigungselemente 15 angeordnet, die an ihren Seiten 25 an dem Träger 12 angebunden sind, wie es in Bezug auf die 1 und 2 erläutert wurde. Im Bereich der übrigen Seiten 26 können die Betätigungselemente 15 vollständig unverbunden sein oder aber über einen Steg 27 (4) mit dem benachbarten Betätigungselement sowie den umgebenden Bauteilen, z. B. dem in die Instrumententafel 10 einzusetzenden Rahmen (nicht dargestellt) verbunden sein. Dieser Steg 27 ist dabei derart schwach ausgebildet, dass eine Schwenkbewegung C des Betätigungselements 15 um die Achse 20 zugelassen wird ohne dass der Steg 27 bricht.
  • Das Leuchtmittel 23 kann entweder derart angesteuert werden, dass es für eine Suchbeleuchtung entsprechend mit einer geringen Lichtstärke leuchtet und für eine Funktionsbeleuchtung, die beim Auslösen des Schaltvorgangs zugeschaltet wird, in einem helleren Licht erscheint oder aber es können mehrere Leuchtmittel 23 vorgesehen sein, von denen eines der Suchbeleuchtung und das andere der Funktionsbeleuchtung dient, wobei das für die Funktionsbeleuchtung zuständige Leuchtmittel 23 unabhängig von dem für die Suchbeleuchtung zuständigen Leuchtmittel 23 angesteuert wird und nur bei aktivierter Funktion Licht ausgibt.
  • Unter Bezugnahme auf 2 ist es darüber hinaus, wie ersichtlich, möglich den Bauraum in der Richtung A, d. h. in Vertikalrichtung zu reduzieren, in dem die Platine 22 einfach nach oben verschoben wird. Andererseits ist es jedoch auch möglich den zur Verfügung stehenden Bauraum durch die in 2 dargestellte Ausgestaltung in Vertikalrichtung und in Horizontalrichtung zu vergrößern, da das piezoelektrische Schaltelement 14 sowie der Schenkel des Übertragungsabschnitts nicht in den unteren Bereich ragen müssen, so dass in diesem mehrere Bauteile aufgenommen werden können, wie beispielsweise ein handelsüblicher Aktuator, der als Hubmagnet ausgestaltet sein kann. Ein solcher Aktuator wird bei Auslösen der Schaltfunktion ebenfalls betätigt, um dem Verwender bzw. der Person, die die Betätigungskraft aufbringt, das Gefühl zu vermitteln einen Schalter gedrückt zu haben, obwohl der Bewegungsweg nur in einem Bereich von einigen Mikrometern liegt. Ein derartiger Aktuator wurde jedoch aus Klarheitsgründen nicht dargstellt.
  • Es versteht sich, dass die obige Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen nur beispielhaft ist und dass verschiedene Modifikationen im Umfang der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden können. Beispielsweise müssen der Träger 12 und das Betätigungselement 15 nicht integral ausgestaltet sein, sondern können durch separate und über eine Achse verbundene Teile ausgestaltet sein. Auch ist es denkbar bei integraler Anbindung diese an die gegebenen Anforderungen anzupassen, wie dies bereits aus den unterschiedlichen Ausführungsformen in 1 und 2 ersichtlich ist. D. h. durch entsprechend geeignete Materialschwächungen der integralen Ausgestaltung können verschiedene Anforderungen an den Bewegungsweg sowohl des Übertragungsabschnitts 18 als auch des die Betätigungsfläche 16 aufweisenden Abschnitts des Betätigungselements 15 realisiert werden.

Claims (13)

  1. Manuell betätigbarer Schalter zur Integration in einem Fahrzeug, umfassend ein Betätigungselement (15) mit einer Betätigungsfläche auf die zum Betätigen des Schalters eine Betätigungskraft aufbringbar ist, wobei eine erste Richtung (A) senkrecht zu der Betätigungsfläche (16) definiert ist, ein piezoelektrisches Schaltelement (14), das in einer zweiten Richtung (B) deformierbar ist, um ein elektrisches Signal zu erzeugen, wobei das Schaltelement (14) derart angeordnet ist, dass sich die erste (A) und die zweite (B) Richtung schneiden und das Betätigungselement (15) in Form eines, um eine senkrecht zur ersten (A) und zweiten (B) Richtung verlaufende Achse (20) schwenkbaren Hebels ausgebildet ist, der die Betätigungsfläche (16) zum Aufbringen der Betätigungskraft zum Verschwenken des Hebels um die Achse (20) und einen Übertragungsabschnitt (18) zum Übertragen der Betätigungskraft in der zweiten Richtung (B) auf das Schaltelement (14) umfasst.
  2. Schalter nach Anspruch 1, bei dem sich die erste (A) und die zweite (B) Richtung unter einem Winkel zwischen 45° und 135°, vorzugsweise 70° bis 110° und am meisten bevorzugt 90° schneiden.
  3. Schalter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem die Betätigungsfläche (16) auf einer Sichtseite ferner eine durchleuchtbare Symbolik (17) aufweist und auf der entgegengesetzten Seite der Sichtseite in einem Abstand zu der Betätigungsfläche ein Leuchtmittel (23) zum Durchleuchten der Symbolik (17) vorgesehen ist.
  4. Schalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner umfassend einen Träger (12) für das Betätigungselement (15) und das Schaltelement (14), wobei das Schaltelement (14) an dem Träger (12) fixiert ist und das Betätigungselement (15) derart an dem Träger (12) angebunden ist, das es um die Achse (20) schwenkbar ist.
  5. Schalter nach Anspruch 4, bei dem die Betätigungsfläche (16) des Betätigungselements (15) an nur einer Seite (25) an dem Träger (12) angebunden ist und ansonsten (27) unverbunden bleibt.
  6. Schalter nach Anspruch 4, bei dem die Betätigungsfläche des Betätigungselements (15) an nur einer Seite (25) an dem Träger (12) angebunden ist und ansonsten derart mit dem Träger (12) oder einem benachbarten Betätigungselement (15) eines weiteren Schalters verbunden ist, dass die Verbindung die Schwenkbewegung des Betätigungselements (15) um die Achse (20) zulässt.
  7. Schalter nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei dem der Träger (12) und das Betätigungselement (15) integral ausgebildet sind und die Achse in Form eines Filmscharniers (19) ausgestaltet ist.
  8. Schalter nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei dem der Träger (12) und das Betätigungselement (15) separat ausgebildet sind und über einen Stift als Achse schwenkbar verbunden sind.
  9. Schalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Betätigungsfläche (16) und der Übertragungsabschnitt (18) im Wesentlichen in der zweiten (B) bzw. ersten (A) Richtung verlaufen und einen entsprechenden Winkel zwischen sich einschließen.
  10. oder Schalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Schaltelement (14) seitlich außerhalb der Betätigungsfläche angeordnet ist.
  11. Schalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem sich der Übertragungsabschnitt integral im Wesentlichen in der Richtung (A) von der Betätigungsfläche in Richtung des piezoelektrischen Schaltelements erstreckt.
  12. Schalter nach einem der Ansprüche 1–10, bei dem der Hebel derart ausgestaltet ist, dass sich die Betätigungsfläche zum Aufbringen der Betätigungskraft auf einer Seite der Achse und der Übertragungsabschnitt auf der anderen Seite der Achse befindet.
  13. Schalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner umfassend einen Anschlag (21), um die Schwenkbewegung des Hebels in Betätigungsrichtung zu begrenzen.
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