DE102009021667B4

DE102009021667B4 - Betätigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102009021667B4
Application number: DE102009021667A
Authority: DE
Inventors: Manuel da Silva; Ralf Siegler
Original assignee: Rafi GmbH and Co KG
Current assignee: Rafi GmbH and Co KG
Priority date: 2009-05-16
Filing date: 2009-05-16
Publication date: 2012-12-06
Anticipated expiration: 2029-05-17
Also published as: US8410384B2; US20100294637A1; CN101887817A; DE102009021667A1; CN101887817B

Abstract

Betätigungsvorrichtung (1) zur Erzeugung eines elektrischen Schaltsignals, mit einem Gehäuse (2), an dem ein von außen zugänglicher Deckel (4) angebracht ist, der in einer in dem Gehäuse (2) eingearbeiteten Nut (8) verschwenkbar gehalten ist, und mit einem im Innenraum (21) des Gehäuses (2) angebrachten Schaltkontakt (6), der durch die Betätigung des Deckels (4) unmittelbar oder über an dem Deckel (4) angebrachte Zwischenglieder (19) aus einer Ausgangsposition (a) in eine Schaltposition (b) überführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Baden (23) des Gehäuses (2) ein oder mehrere dem Deckel (4) zugewandte Widerlager (11) angebracht ist bzw. sind, die eine der Verschwenkbewegung des in der Nut (8) gelagerten Deckels (4) nachgebildete Stützfläche (17) aufweisen, und dass an dem Deckel (4) ein oder mehrere Lagerkörper (12) angebracht ist bzw. sind, die im montierten Zustand des Deckels (4) an jeweils auf einer der Stützflächen (17) der Widerlager (11) aufliegen und von dieser bei der...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Betätigungsvorrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Schaltsignals nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Eine solche Betätigungsvorrichtung ist der DE 102 02 371 B4 zu entnehmen. In dieser Druckschrift ist ein Heckklappenverschluss für Kraftfahrzeuge offenbart; die zu betätigende Griffklappe ist dabei schwenkbar in einem Griffgehäuse gelagert. Auf die Griffklappe wirkt eine Rückstellkraft ein, die bei der Verstellung der Griffklappe in eine Arbeitsposition zu überwinden ist.
Als Schaltkontakt ist hierbei ein bekannter elektrischer Schalter vorgesehen, der durch die Griffklappe aktiviert ist. Somit kann beim Betätigen der Griffklappe der Verschluss eines Kofferraumdeckels geöffnet werden, denn durch den Schaltkontakt ist ein elektrisches Signal erzeugbar, durch das der Verschluss des Kofferraumdeckels freigegeben wird.
Die DE 34 47 085 A1 offenbart einen Tastenschalter mit einer elastischen Membrantaste, durch den ein sicheres Schließen der Kontakte bei geringem Eigenwiderstand gegeben ist.
Als nachteilig bei dem bekannten Stand der Technik hat sich herausgestellt, dass die Betätigung des Deckels nicht zuverlässig funktioniert, wenn nämlich die Betätigungskraft, die auf den Deckel einwirkt, außermittig auf diesen ausgeübt wird. Durch eine solche Krafteinleitung entsteht nämlich eine gegenüber der Horizontalen geneigt verlaufende Betätigung des Deckels, wodurch ein Verkanten des Deckels beim Herunterdrücken in dem Gehäuse entstehen kann.
Darüber hinaus wird die Auslenkung des Deckels gegenüber dem Schaltkontakt, insbesondere gegenüber dessen Schaltoberfläche beeinträchtigt, so dass bei entsprechender schräger Auslenkung des Deckels eine Kontaktberührung zwischen dem Deckel und dem Schaltkontakt verhindert ist.
Aus der US 2005/0061647 A1 bzw. DE 34 05 654 A1 ist eine Betätigungsvorrichtung für eine Schaltvorrichtung zu entnehmen, bei denen ein Deckel mittels einer Nut an einem Gehäuse gelagert ist. Solche Ausgestaltungen von Betätigungsvorrichtungen sind hinlänglich bekannt und weisen die angegebenen Nachteile auf.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Betätigungsvorrichtung der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, dass stets eine zuverlässige und positionsgenaue Zustellung des Deckels zur Erzeugung eines Schaltkontaktes gewährleistet ist, und zwar auch dann, wenn der Deckel außermittig mit einer Betätigungskraft beaufschlagt ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Dadurch, dass an dem Boden des Gehäuses ein oder mehrere dem Deckel zugewandte Widerlager angebracht ist bzw. sind, kann die Verschwenkbewegung des Deckels abgestützt werden, denn die an dem Widerlager angeformte Stützfläche entspricht in ihrem Konturenverlauf dieser Verschwenkbewegung. Folglich wird der Deckel beim Herunterdrücken nicht nur über die Drehachse, die von der Nut und dem an dem Deckel angebrachten Wulst gebildet ist, abgestützt, sondern auch das Widerlager und die Lagerkörper nehmen die auftretenden Drehmomente und Kräfte auf.
Die Abstützung dieser Betätigungskräfte erfolgt unabhängig davon, an welchem Angriffspunkt die Betätigungskräfte auf den Deckel einwirken. Demnach wird durch zwei zueinander beabstandete von dem Widerlager und dem Lagerkörper jeweils gebildeten Lagerpaar eine nahezu gleichmäßige Verschwenkbewegung des Deckels gewährleistet, so dass der Deckel unmittelbar oder über einen als Zwischenglied ausgebildeten Stößel auf den Schaltkontakt einwirken kann, und zwar unabhängig davon, in welchem Angriffspunkt die Betätigungskraft auf den Deckel einwirkt und diesen auslenkt.
In der Zeichnung ist ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Betätigungsvorrichtung dargestellt, das nachfolgend näher erläutert ist. Dabei zeigen im Einzelnen die mit „a” gekennzeichneten Figuren den unbetätigten Zustand der Betätigungsvorrichtung und die mit „b” gekennzeichneten Figuren den Betätigungszustand:
1 die Betätigungsvorrichtung mit einem Gehäuse, in dem ein Deckel eingesetzt ist, in perspektivischer Ansicht;
1b die Betätigungsvorrichtung mit zwei auf den Deckel einwirkenden Betätigungskräften;
2a und 2b die Betätigungsvorrichtung entlang der Schnittlinie II-II gemäß 1a;
3a und 3b die Betätigungsvorrichtung entlang der Schnittlinie III-III gemäß 1a;
4a und 4b die Betätigungsvorrichtung entlang der Schnittlinie IV-IV gemäß 1a;
5a und 5b die Betätigungsvorrichtung entlang der Schnittlinie V-V gemäß 1a;
6a und 6b die Betätigungsvorrichtung entlang der Schnittlinie VI-VI in vergrößerter Darstellung und
7a und 7b die Betätigungsvorrichtung entlang der Schnittlinie VII-VII gemäß 1a.
In den 1a und 1b ist eine Betätigungsvorrichtung 1 gezeigt, die beispielsweise an einem Kofferraumdeckel eines Fahrzeuges angebracht ist und ein Gehäuse 2 aufweist, das als Kastenprofil ausgestaltet ist. Die beiden Stirnseiten des Gehäuses 2 sind durch einen Boden 23 und durch einen gegenüberliegenden Deckel 4 verschlossen. Der Deckel 4 wird in einem Zwei-Komponenten-Spritzgussverfahren hergestellt, und zwar derart, dass der Deckel 4 aus einem biegeweichen oder elastisch verformbaren Randteil 28 und aus einer biegesteifen Platte 26 besteht, die gemeinsam an dem Gehäuse 2 aufgerastet oder beispielsweise mittels Kleber an diesem gehalten sind. Das Randteil 28 ist demnach als elastisch verformbare Kunststoffmatte ausgestaltet. Die Platte 26 ist von außen zugänglich und daher entgegen der Rückstellkraft der Kunststoffmatte 28 betätigbar.
Wenn die Platte 26 in Richtung eines im Innenraum 21 des Gehäuses 2 angeordneten Schaltkontaktes 6 bewegt wird, wie dies nachfolgend noch näher erläutert ist, wird der Schaltkontakt 6 aktiviert, so dass dieser ein elektrisches Schaltsignal erzeugt, durch das der Verschluss des Kofferraumdeckes des Fahrzeuges freigegeben ist. Eine solche Betätigungsvorrichtung 1 kann auch für beliebig andere Anwendungsbereiche eingesetzt werden.
Aus 1b ist insbesondere ersichtlich, dass eine auf die Kunststoffmatte 28 und damit auf die Platte 26 einwirkende Betätigungskraft F₁ bzw. F₂ einwirkt. Die Platte 26 wird somit aus einer Ausgangsposition a in eine Schaltposition b überführt. Durch die nachfolgend beschriebene Lagerung der Platte 26 an dem Gehäuse 2 wird erreicht, dass die Platte 26 zuverlässig in Richtung des Schaltkontaktes 6 bewegt wird, um diesen zu aktivieren, und zwar unabhängig davon, ob die Betätigungskraft exakt zentrisch oder außermittig auf die Platte 26 einwirkt.
Aus den 2a bis 7b ist der konstruktive Aufbau und damit die Lageranordnung der Platte 26 an dem Gehäuse 2 ersichtlich.
An dem Boden 23 des Gehäuses 2 sind zwei fluchtend und beabstandet zueinander ausgerichtete Widerlager 11 angeformt, die aus zwei Stegen 13 und 14 bestehen. Der erste Steg 13 steht dabei senkrecht von dem Boden 23 ab und ragt demnach in den Innenraum 21 des Gehäuses 2. Der zweite Steg 14 verläuft senkrecht zu dem ersten Steg 13, also parallel zu dem Deckel 4, und weist eine konvex ausgestaltete Stützfläche 17 auf, die der Verschwenkbewegung der Platte 26 bzw. des Deckels 4 nachgebildet ist.
Insbesondere den 4a und 4b kann entnommen werden, dass an der in Richtung des Deckels 4 weisenden Stirnseite des Gehäuses 2 eine Nut 8, deren Querschnitt halbkreisförmig ausgebildet ist, eingeformt ist. An der Platte 26 des Deckels 4 ist ein Wulst 9 vorgesehen, dessen Querschnittsfläche ebenfalls halbkreisförmig ausgestaltet ist. Die Außenkontur des Wulstes 9 ist dabei an die Innenkontur der Nut 8 angepasst. Die Nut 8 und der Wulst 9 bilden folglich eine Drehachse 10, die parallel zu der Längssachse 3 des Gehäuses 2 verläuft.
Um diese derart gestaltete Drehachse 10 wird die Platte 26 verschwenkt, so dass dieser in Richtung des Schaltkontaktes 6, der am Boden 23 angebracht ist, bewegt werden kann. Die Verschwenkbewegung der Platte 26 ist dabei in den 4a und 4b mit der Bezugsziffer 5 gekennzeichnet, durch die schematisch die Betätigungsrichtung angedeutet ist. Zwischen der dem Schaltkontakt 6 zugewandeten Unterseite des Deckels 4 und diesen ist ein Luftspalt 20 vorgesehen, so dass durch den Schaltkontakt 6 in der Ausgangsposition a keine Kräfte auf den Deckel 4 oder die Platte 26 einwirken und der Schaltkontakt 6 zumindest ab einer bestimmten Position der Platte 26 auf diesen keine Rückstellkraft ausübt.
Insbesondere den 5a, 5b sowie 7a und 7b kann der konstruktive Aufbau der Lagerung des Deckels 4 entnommen werden. An der dem Boden 23 zugewandten Innenseite 7 des Deckels 4 sind zwei zueinander beabstandete und parallel zu der Längsachse 3 verlaufende Lagerkörper 12 angebracht, die aus zwei zueinander senkrecht ausgerichteten Schenkeln 15 und 16 bestehen. Der erste Schenkel 15 ist dabei an der Innenseite 7 des Deckels 4 angebracht und der zweite Schenkel 16 steht senkrecht von dem ersten Schenkel 15 in Richtung des jeweiligen Widerlagers 11 ab. Die Positionierung des Widerlagers 11 und der Lagerkörper 12 korrespondieren im montierten Zustand miteinander, denn der zweite Steg 14 des Widerlagers 11 und die dem Lagerkörper 12 zugewandte Stützfläche 17 des Widerlagers 11 umschließen – zumindest bereichsweise – den zweiten Schenkel 16 des Lagerkörpers 12. Die Berührungsfläche 18 des zweiten Schenkels 16 ist dabei konvex gestaltet und an die Innenkontur der Stützfläche 17 des zweiten Steges 14 des Widerlagers 11 angepasst, die konkav gekrümmt ist.
Wenn demnach die Platte 26 in Richtung des Schaltkontaktes 6 gedrückt ist, wird die Platte 26 um die Drehachse 10 verschwenkt und durch die Stützfläche 17 zusätzlich gehalten. Unabhängig davon, an welcher Position die Betätigungskraft auf die Platte 26 einwirkt, wird dieser gleichmäßig in Richtung des Schaltkontaktes 6 zugestellt, denn ein Verkanten oder Schrägstellen der Platte 26 bezogen auf das Gehäuse 2 wird durch die Lageranordnung zwischen dem Widerlager 11 und dem Lagerkörper 12 verhindert.
Bezogen auf die Drehachse 10 sind die Widerlager 11 und die Lagerkörper 12 seitlich versetzt zu dieser angeordnet, um die auftretenden Drehmomente und Kräfte abzustützen. Die Länge der Nut 8 und des Wulstes 9 ist begrenzt auf einen Teil der Länge des Gehäuses 2. Die Widerlager 11 und die Lagerkörper 12 sind in Verlängerung der Nut 8 und des Wulstes 9 im Innenraum 7 des Gehäuses 2 angeordnet.
Die Platte 26 wird durch die elastisch verformbare Kunststoffmatte 28 in die Ausgangsposition a zurücküberführt, sobald die Betätigungskraft F₁ oder F₂ auf die Platte 26 nicht mehr einwirkt. Um zu verhindern, dass durch die Kunststoffmatte 28 die Platte 26 aus dem Gehäuse 2, also über die Ausgangsposition a herausgedrückt wird, sind an dem Deckel 4 zwei Rasthaken 24 vorgesehen, der senkrecht von diesem in den Innenraum 21 des Gehäuses 2 abstehen. Zur Halterung und Aufnahme des jeweiligen Rasthakens 24 sind zwei an dem Boden 23 in Richtung des Deckels 4 abstehende Rasthaken 25 angebracht. Die beiden Rasthaken 24 und 25 bilden folglich ein Rasthakenpaar, zwischen denen eine Anschlagsfläche 27 vorgesehen ist. Jeder der Rasthaken 24 und 25 ist in seinem Querschnitt L-förmig ausgestaltet, so dass die Rasthaken 24 und 25 eine Verrastung oder Hinterschneidung bilden, durch die das Lösen der Platte 26 von dem Gehäuse 2 verhindert ist.
Die Rasthaken 24 und 25 sind dabei fluchtend zu den jeweiligen Widerlager 11 und dem Lagerkörper 12 ausgerichtet, die auf der gemeinsamen Achse angeordneten Widerlager 11, Lagerkörper 12 und die Rasthaken 24 und 25 verlaufen senkrecht zu der Längsachse 3 des Gehäuses 2.
Aus der dem Schaltkontakt 6 zugewandten Innenseite der Platte 26 ist ein Stößel 19 als Zwischenglied angebracht, dessen freies Ende in der Ausgangsposition a nicht in Berührung mit dem Schaltkontakt 6 steht, denn zwischen diesen ist der Luftspalt 20 vorgesehen.

Claims

Betätigungsvorrichtung (1) zur Erzeugung eines elektrischen Schaltsignals, mit einem Gehäuse (2), an dem ein von außen zugänglicher Deckel (4) angebracht ist, der in einer in dem Gehäuse (2) eingearbeiteten Nut (8) verschwenkbar gehalten ist, und mit einem im Innenraum (21) des Gehäuses (2) angebrachten Schaltkontakt (6), der durch die Betätigung des Deckels (4) unmittelbar oder über an dem Deckel (4) angebrachte Zwischenglieder (19) aus einer Ausgangsposition (a) in eine Schaltposition (b) überführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Baden (23) des Gehäuses (2) ein oder mehrere dem Deckel (4) zugewandte Widerlager (11) angebracht ist bzw. sind, die eine der Verschwenkbewegung des in der Nut (8) gelagerten Deckels (4) nachgebildete Stützfläche (17) aufweisen, und dass an dem Deckel (4) ein oder mehrere Lagerkörper (12) angebracht ist bzw. sind, die im montierten Zustand des Deckels (4) an jeweils auf einer der Stützflächen (17) der Widerlager (11) aufliegen und von dieser bei der Betätigung des Deckels (4) abgestützt ist.
Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager (11) aus zwei zueinander senkrecht ausgerichteten Stegen (13, 14) besteht, dass der erste Steg (13) senkrecht von dem Boden (23) des Gehäuses (2) in den Innenraum (21) ragt, dass an dem zweiten Steg (14) die Stützfläche (17) zur Aufnahme des an dem Deckel (4) angebrachten Lagerkörpers (12) angearbeitet ist und dass die Stützfläche (17) senkrecht zu der Längsachse (3) des Gehäuses (2) verläuft.
Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerkörper (12) aus zwei zueinander senkrecht ausgerichteten Schenkeln (15, 16) besteht, dass der erste Schenkel (15) senkrecht von der dem Boden (23) zugewandten Innenseite (7) des Deckels (4) in den Innenraum (21) des Gehäuses (2) absteht und dass der zweite Schenkel (16) des Lagerkörpers (12) von dem zweiten Steg (14) des Widerlagers (11) nach Art einer Hinterschneidung umgriffen und in Richtung des Bodens (23) des Gehäuses (2) abgestützt ist.
Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfläche (17) des zweiten Steges (14) des Widerlagers (11) konvex und die der Stützfläche (17) zugewandte Berührungsfläche (18) des zweiten Schenkels (16) des Lagerkörpers (12) dazu korrespondierend konkav gekrümmt ausgebildet sind.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche der Nut (8) halbkreisförmig ausgestaltet ist, dass an dem Deckel (4) ein im Querschnitt halbkreisförmiger Wulst (9) angeformt ist, dessen Außenkontur an die Innenkontur der Nut (8) angepasst ist und der im montierten Zustand in die Nut (8) eingesetzt ist, und dass die Nut (8) und der Wulst (9) eine gemeinsame Drehachse (10) bilden, die parallel zu der Längsachse (3) des Gehäuses (2) verläuft.
Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass fluchtend oder seitlich versetzt zu der von der Nut (8) und dem Wulst (9) gebildeten Drehachse (10) jeweils eines der Paare von Widerlager (11) und der Lagerkörper (12) angeordnet sind.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (4) aus Kunststoff im Zweikomponenten-Spritzguss-Verfahren hergestellt ist, derart, dass dieser aus einer biegesteifen mittig angeordneten Platte (26) und aus einem biegeweichen Randteil (28) besteht, das als elastisch verformbare Kunststoffmatte ausgebildet und dass an die Platte (26) begrenzt bewegbar gehalten ist.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Deckel (4) und dem Schaltkontakt (6) ein Luftspalt (20) vorgesehen ist.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der dem Schaltkontakt (6) zugewandten Innenseite (7) des Deckels (4) ein als Zwischenglied ausgebildeter Stößel (19) angeformt ist und dass zwischen dem freien Ende des Stößels (19) und dem Schaltkontakt ein Luftspalt (20) vorgesehen ist.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Boden (23) des Gehäuses (2) und an der dem Boden (23) zugewandten Innenseite (7) des Deckels (4) jeweils mindestens ein in den Innenraum (21) des Gehäuses (2) abstehender Rasthaken (24, 25) angebracht ist, die zueinander fluchtend ausgerichtet sind und gemeinsam ein Rasthakenpaar nach Art einer Hinterschneidung bilden.
Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Rasthakenpaare) von der Nut (8), seitlich versetzt, beabstandet ist.
Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eines der Rasthakenpaare fluchtend zu einen der Paare von Widerlager (11) und Lagerkörper (12) angeordnet ist.
Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Hinterschneidung der Rasthakenpaare eine Bewegung des Deckels (4) entgegen dessen Betätigungsrichtung (5) aus der Ausgangsposition (a) begrenzt ist.
Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eines der Rasthakenpaare eine Anschlagsfläche (27) bildet.