DE102012005960A1

DE102012005960A1 - Elektrische Schalteranordnung, umfassend ein Schaltergehäuse und zumindest einen im Schaltergehäuse geführten Taster

Info

Publication number: DE102012005960A1
Application number: DE102012005960A
Authority: DE
Inventors: Martin Koepsell
Original assignee: Johnson Electric Germany GmbH and Co KG
Current assignee: Johnson Electric Germany GmbH and Co KG
Priority date: 2012-03-23
Filing date: 2012-03-23
Publication date: 2013-09-26
Anticipated expiration: 2032-03-24
Also published as: JP6239252B2; DE102012005960B4; CN103325600A; CN103325600B; JP2013201130A; US9087661B2; US20130248339A1

Abstract

Bei einer elektrischen Schalteranordnung, umfassend ein Schaltergehäuse und zumindest einen im Schaltergehäuse geführten Taster, der in zumindest zwei feste Schaltzustände bringbar ist, wobei bei Einnehmen zumindest eines Schaltzustandes eine Anzeige dafür erfolgt, ist vorgesehen, dass im Taster eine Feder in etwa rechtwinkliger Ausrichtung zur Tastbewegungsrichtung des Tasters angeordnet ist, wobei die Feder abschnittsweise in einer im Schaltergehäuse angeordneten Führungskulisse geführt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schalteranordnung umfassend ein Schaltergehäuse und zumindest einen im Schaltergehäuse geführten Taster, der in zumindest zwei feste Schaltzustände bringbar ist, wobei bei Einnehmen zumindest eines Schaltzustandes eine Anzeige dafür erfolgt.
Elektrische Schalteranordnungen der eingangs genannten Gattung werden zu verschiedenen Einsatzzwecken eingesetzt, beispielsweise in Kraftfahrzeugen, bei denen bei Betätigen eines Schalters für den Fahrer bzw. Beifahrer ersichtlich sein muss, dass der Schalter betätigt wurde. Beispiele sind hier ein Schalter für die elektrische Beheizung der Heckscheibe oder auch ein Schalter für die Warnblinkanlage. Bei diesen Schaltern ist ein Schaltzustand durch eine optische Anzeige gekennzeichnet, diese optische Anzeige zeigt an, dass dieser Schaltzustand eingenommen wurde.
Der im Schaltergehäuse geführte Taster kann in zwei feste Schaltzustände gebracht werden, in einem Schaltzustand wird ein Stromkreis geschlossen, während im anderen Schaltzustand der Stromkreis geöffnet ist. Ein Taster kann dabei als Drucktaster oder als Zugtaster oder auch verschwenkbarer Taster ausgebildet sein.
Aus dem Stand der Technik sind elektrische Schaltungsanordnungen der eingangs genannten Gattung bekannt, die für das Herstellen zumindest eines festen Schaltzustandes eine Führungskulisse nach Form einer Herzkurve verwenden. In dieser Herzkurve wird eine mit dem Taster in Wirkverbindung stehende Feder geführt, die Führung erfolgt dabei häufig nicht nur entlang der Kulissenkurven, sondern auch noch über Rampen hinweg. Die Rampen haben auf der einen Seite einen allmählichen Anstieg, so dass ein Abschnitt der Feder darüber gleiten kann, am Ende der Rampe folgt jedoch ein Absatz zu einem tieferen Niveau, bei der Bewegung der Feder über diese Rampe hinweg entstehen durch das Herunterfallen auf das niedrigere Niveau Geräusche. Die Feder wird dreidimensional geführt, dabei wirkt sie noch als Resonanzverstärker.
Hinzu kommt, dass durch eine regelmäßig vertikale Ausrichtung der Feder ein aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus DE 197 14 163 C2 , bekannter Schalter eine größere Bauhöhe aufweist. Die größere Bauhöhe ist vielen Einsatzbedingungen in stets minimierter Umgebung oft im Wege.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Schalteranordnung der eingangs genannten Gattung aufzuzeigen, welche ein sicheres Schalten bei reduzierter Bauhöhe sowie verminderter Geräuschentwicklung ermöglicht. Gleichzeitig soll die sichere Anzeige eines Schaltzustandes nicht behindert sein.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass im Taster eine Feder in etwa rechtwinkliger Ausrichtung zur Tastbewegungsrichtung des Tasters angeordnet ist, wobei die Feder abschnittsweise in einer im Schaltergehäuse angeordneten Führungskulisse geführt ist.
Bei der erfindungsgemäßen Schalteranordnung ist die vertikale Ausrichtung der Feder bei einer Ausbildung des Tasters als Drucktaster nicht gegeben. Der Drucktaster hat eine lineare Bewegung innerhalb des Schaltergehäuses, zu dieser Bewegung ist die Feder rechtwinklig ausgerichtet. Es erfolgt also eine Ausrichtung quer zur Tastbewegungsrichtung, dadurch ist eine Reduzierung der Bauhöhe erreichbar. Die Feder steht in eine Führungskulisse vor, welche im Schaltergehäuse angeordnet ist. Der Taster kann mit der Feder entlang dieser Führungskulisse bewegt werden, die Führungskulisse ist dabei in bekannter Weise so ausgestaltet, dass der Taster in verschiedene Schaltzustände dauerhaft überführbar ist und dadurch verschiedene Schaltzustände einnimmt.
Nach einer ersten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Führungskulisse die Form einer Herzkurve hat. In den Ausbuchtungen der Herzkurve kann die Feder voneinander verschiedene Lagezustände einnehmen. Höhenunterschiede in dieser Herzkurve mit Rampen oder dergleichen dreidimensionalen Ausgestaltungen sind nicht vorgesehen, so dass eine reine zweidimensionale Führung der Feder erfolgt. Dadurch tritt eine Minimierung der entstehenden Geräusche ein.
Nach einer nächsten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Feder ein etwa U-förmig abgewinkelter Drahtabschnitt ist, der im Drucktaster im Bereich seiner Basis gehalten ist und dessen einer U-Schenkel mit seinem freien Ende in die Führungskulisse vorsteht. Die Feder bildet einen U-förmig abgewinkelten bzw. abgebogenen Drahtabschnitt aus, der in rechtwinkliger Ausrichtung zur Tastbewegungsrichtung des Tasters angeordnet ist. Die beiden U-Schenkel der Feder liegen somit in ein und derselben Ebene quer zur Tastbewegungsrichtung. Die Feder wird im Drucktaster gehalten, dazu dient nach dieser Weiterbildung die U-Basis der Feder. Eine Festlegung in diesem Bereich ermöglicht eine Bewegungsmöglichkeit wenigstens eines der U-Schenkel, nämlich des mit seinem freien Ende in die Führungskulisse vorstehenden U-Schenkels. Dieser vorstehende U-Schenkel ist vorzugsweise mit seinem mittleren Erstreckungsabschnitt einseitig an einem Vorsprung des Drucktasters anliegend, dadurch ist das freie Ende durch Aufbringen einer Ablenkkraft in der Ebene der beiden U-Schenkel nach links oder rechts auslenkbar, diese Auslenkungen nach links bzw. rechts werden für das Abfahren der Führungskulisse bei Betätigung des Tasters genutzt. Der andere U-Schenkel der Feder kann an anderen Abschnitten des Tasters anliegen.
Nach einer nächsten Weiterbildung der Erfindung ist nämlich vorgesehen, dass der vorstehende U-Schenkel in einem Schaltzustand im ungespannten Zustand vorliegt und aufgrund Tasterbewegung entlang der Führungskulisse in der U-Schenkel auslenkbar ist.
Zur weiteren Ausbildung der Schaftanordnung kann nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass im Gehäuse eine federnde Schaltmatte angeordnet ist. Der Taster kann bei seiner Betätigung gegen die Schaltmatte geführt werden, die Schaltmatte kann dabei so eingestellt sein, dass sie einfacher einfedert als dass sie ausfedert. Dadurch kann sich eine gefällige Haptik ergeben, indem ein schnelles Schalten möglich ist, der Schalter anschließend bei einem Wiederlösen gedämpft in seine Ausgangsposition zurückfährt. Neben einer federnden Schaltmatte kann auch eine Druckfeder oder ein anderes Federbauteil vorgesehen sein.
Der Taster mit der Feder wirkt vorzugsweise auf ein Schalterbauteil ein. Mit dem Taster wird die Schaltkraft auf das eigentliche Schalterbauteil übertragen, mit dem der Stromkreis geöffnet bzw. geschlossen wird. Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Schalterbauteil auf einer Folie angeordnet ist, welche sich in das Schaltergehäuse hinein erstreckt. Das Schalterbauteil kann direkt auf die Folie aufgesetzt sein, wodurch eine Minimierung der Baugrößen erzielbar ist. Dadurch gelingt eine weitere Reduzierung der Bauhöhe der Schalteranordnung insgesamt. Die Folie erstreckt sich bis in das Schaltergehäuse hinein, sie nimmt mit ihren elektrischen Leitern somit an der Ausbildung der Schalteranordnung direkt teil.
Das Schaltergehäuse kann zweiteilig ausgebildet sein, wobei auf einem Basisbauteil ein daran befestigtes Bauteil mit der Führungskulisse angeordnet ist. Im Schaltergehäuse kann weiterhin zumindest eine Lichtquelle angeordnet sein, dafür ist vorgesehen, dass zumindest der Taster sowie eine gegebenenfalls vorhandene Schaltmatte aus einem lichtdurchlässigen Material gefertigt sind. Taster und Schaltmatte können aus einem transparenten bzw. aus einem transluzenten Material gefertigt sein, so dass ein Hindurchleiten des Lichtes sowie vorzugsweise auch eine Gleichverteilung des Lichtes erfolgt. Insbesondere bei einer Gleichverteilung des Lichtes ist die im Schaltergehäuse angeordnete Feder zum Einnehmen der voneinander verschiedenen Schaltzustände nicht hinderlich bei der Ausbildung des Lichtleitungsweges. Die Lichtquelle kann vorzugsweise eine auf der Folie angeordnete LED sein, dies trägt wieder zur Reduzierung der Bauhöhe bei. Insgesamt können die Bauteile der Schalteranordnung auch vereinfacht werden, da aufgrund der Nichtnotwendigkeit des Leiten von Licht durch Durchbrüche oder durch Kanäle hindurch hier eine Vereinfachung der einzelnen Bauteile ermöglicht ist.
Die Schaltmatte kann auf die Folie direkt aufgesetzt sein. Das bewirkt vorteilhaft eine gedichtete Ausführung des Folienabschnittes mit dem Schalterbauteil.
Zur weiteren Ausbildung der Erfindung kann noch vorgesehen sein, dass der Taster eine Kappe trägt. In diese Kappe kann beispielsweise ein Symbol für die Funktion des Stromkreises mit dem Taster eingebracht sein.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
1: eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen elektrischen Schalteranordnung,
2: eine weitere perspektivische Ansicht der Schalteranordnung gemäß 1 nach Abnahme einer Kappe,
3: eine Draufsicht der Schalteranordnung gemäß 2,
4: eine gesprengte Darstellung der Bauteile der Schalteranordnung gemäß 2 und 3, und
5: eine maßstäblich vergrößerte schematische Seitenansicht eines Bauteils der Schalteranordnung gemäß 2.
Die Schalteranordnung in 1 weist ein Schaltergehäuse 1 sowie eine Kappe 2 auf. Die Kappe 2 kann an Kundenanforderungen angepasst sein, sie kann Durchbrüche zum Hindurchlassen des Lichts einer im Schaltergehäuse 1 angeordneten Lichtquelle aufweisen.
In das Innere des Schaltergehäuses 1 hinein verläuft eine Folie 3, welche elektrische Leitungsbahnen 4 aufweist.
2 zeigt nach Abnahme der Kappe 2, dass die Kappe 2 auf einem Taster 5 aufsitzt. Der Taster 5 ist im Schaltergehäuse 1 geführt, er kann zwei feste Schaltzustände einnehmen. Das Schaltergehäuse 1 ist aus einem Basisbauteil 6 sowie einem auf dem Basisbauteil 6 befestigten Bauteil 7 mit einer Führungskulisse 13 ausgebildet. In den Taster 5 ist eine Feder 8 eingelegt.
3 zeigt die Feder 8. Sie ist als U-förmig abgewinkelter Drahtabschnitt ausgebildet, sie hat eine U-Basis 9, einen vorstehenden U-Schenkel 10 sowie einen weiteren U-Schenkel 11. Die U-Basis 9 ist an dem Taster 5 festgelegt. Der vorstehende U-Schenkel 10 liegt einseitig an einem Vorsprung 12 des Tasters 5 an. Der weitere U-Schenkel 11 liegt an anderen Abschnitten des Tasters 5 an.
Der vorstehende U-Schenkel 10 steht mit seinem freien Ende aus dem Taster 5 heraus in das Bauteil 7 mit der Führungskulisse 13 vor. 5 zeigt, diese Führungskulisse 13 und mit einer punktierten Linie 13a sowie verschiedenen Lagepositionen des vorstehenden U-Schenkels 10', 10'', 10''' während einer Bewegung des Tasters 5.
In 5 ist der vorstehende U-Schenkel 10 zunächst in einer Position dargestellt, in der die elektrische Schaltanordnung auf AUS steht. Bei einer Abwärtsbewegung des Tasters 5 im Bauteil 7 mit der Führungskulisse 13 fährt das vorstehende Ende des U-Schenkels 10 entlang der Führungskulisse 13 und nimmt bei 10'' eine festgelegte Stellung ein, in der die elektrische Schaltanordnung eingeschaltet ist. Zum Ausschalten ist erneut ein Druck auf den Taster 5 notwendig, um den U-Schenkel 10 in die Lage 10''' zu bringen, anschließend wird bei Lösen des Tasters 5 der U-Schenkel 10 entlang der linken Flanke der Führungskulisse 13 geführt, bis er in seine Ausgangsposition 10 zurückkehrt. In der Ausgangsposition wirken keine Kräfte auf den U-Schenkel 10 ein. Rückstellkräfte entstehen durch die Auslenkung des U-Schenkels 10 nach rechts bzw. nach links.
4 zeigt noch die einzelnen Bauteile der elektrischen Schalteranordnung. In das Basisbauteil 6 wird zunächst die Folie 3 mit den Leitungsbahnen 4 geführt. Die Leitungsbahnen 4 führen zu einem Schalterbauteil 14 sowie zu einer LED 15 als Lichtquelle. Das Schalterbauteil 14 wird mit einer Schaltmatte 16 betätigt, wobei auf die Schaltmatte 16 der Taster 5 einwirkt. Auf das Basisbauteil 6 wird das Bauteil 7 mit der Führungskulisse zur Komplettierung des Schaltergehäuses 1 aufgesetzt.
Der Taster 5 ist ein separates Bauteil, in das die Feder 8 eingelegt wird. Die beiden U-Schenkel 10, 11 der Feder 8 liegen in einer Ebene quer zur Tastbewegungsrichtung des Tasters 5. Schaltmatte 16 und Bauteil 7 mit Führungskulisse 13 sowie der Taster 5 können aus transparenten Materialien gefertigt sein, damit das Licht der LED 15 bis zu der auf den Taster 5 aufgesetzten Kappe 2 gelangt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19714163 C2 [0005]

Claims

Elektrische Schalteranordnung, umfassend ein Schaltergehäuse und zumindest einen im Schaltergehäuse geführten Taster, der in zumindest zwei feste Schaltzustände bringbar ist, wobei bei Einnehmen zumindest eines Schaltzustandes eine Anzeige dafür erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass im Taster (5) eine Feder (8) in etwa rechtwinkliger Ausrichtung zur Tastbewegungsrichtung des Tasters (5) angeordnet ist, wobei die Feder (8) abschnittsweise in einer im Schaltergehäuse (1) angeordneten Führungskulisse (18) geführt ist.
Schalteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungskulisse (13) die Form einer Herzkurve hat.
Schalteranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (8) ein etwa U-förmig abgewinkelter Drahtabschnitt ist, der im Taster (5) im Bereich seiner U-Basis (9) gehalten ist und dessen einer U-Schenkel (10) mit seinem freien Ende bis zur Führungskulisse (13) vorsteht.
Schalteranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der vorstehende U-Schenkel (10) mit seinem mittleren Erstreckungsabschnitt einseitig an einem Vorsprung (12) im Taster (5) anliegt.
Schalteranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der andere U-Schenkel (11) an anderen Abschnitten des Tasters (5) anliegt.
Schalteranordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der vorstehende U-Schenkel (10) in einem Schaltzustand im ungespannten Zustand vorliegt und aufgrund Tasterbewegung entlang der Führungskulisse (13) in der Ebene der U-Schenkel (10, 11) auslenkbar ist.
Schalteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (1) eine federnde Schaltmatte (16) angeordnet ist.
Schalteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Taster (5) auf ein Schalterbauteil (14) einwirkt, das auf einer Folie (3) angeordnet ist, welche sich bis in das Schaltergehäuse (1) hinein erstreckt.
Schalteranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltergehäuse (1) zweiteilig ausgebildet, wobei auf einem Basisbauteil (6) ein daran befestigtes Bauteil (7) mit der Führungskulisse (13) angeordnet ist.
Schalteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schaltergehäuse (1) zumindest eine Lichtquelle angeordnet ist und dass zumindest der Taster (5) sowie eine Schaltmatte (16) aus einem lichtdurchlässigen Material gefertigt sind.
Schalteranordnung nach Anspruch 8 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle durch eine auf der Folie angeordnete LED (15) ausgebildet ist.
Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Taster (5) eine Kappe (2) trägt.