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Die Erfindung betrifft eine Schaltereinheit nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Aus dem Stand der Technik ist, wie in der
DE 10 2018 004 427 A1 beschrieben, eine Schaltereinheit bekannt. Die Schaltereinheit, insbesondere für ein Fahrzeug, umfasst ein beweglich, insbesondere in einem Gehäuse, gelagertes Betätigungselement, welches, jeweils ausgehend von einer mittleren unbetätigten Stellung, in zwei seitlich geschwenkte Betätigungsstellungen bewegbar ist. Das Betätigungselement weist zwei seitlich zueinander versetzt angeordnete Schwenkachsen auf, wobei es über jeweils eine dieser Schwenkachsen in jeweils eine der seitlich geschwenkten Betätigungsstellungen schwenkbar ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Schaltereinheit anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Schaltereinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Eine elektrische Schaltereinheit, insbesondere für ein Fahrzeug, umfasst ein beweglich gelagertes Betätigungselement, welches, jeweils ausgehend von einer mittleren unbetätigten Stellung, in zwei Betätigungsstellungen bewegbar ist.
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Erfindungsgemäß weist die Schaltereinheit zwei Hebel mit jeweils zwei Drehgelenken auf, wobei die Drehgelenke eines Hebelendes der beiden Hebel am Betätigungselement seitlich zueinander versetzt angeordnet sind und die Drehgelenke des anderen Hebelendes der beiden Hebel in einer Führungsbahn angeordnet sind.
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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Schaltereinheit befinden sich die in der Führungsbahn angeordneten Drehgelenke, insbesondere während sich das Betätigungselement in der mittleren unbetätigten Stellung befindet, außerhalb einer für einen Nutzer zugänglichen Angriffsfläche des Betätigungselementes. Dadurch wird ein versehentliches Schalten der Schaltereinheit allein durch eine Krafteinwirkung von oben auf das Betätigungselement verhindert.
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Die erfindungsgemäße Schaltereinheit ist bidirektional, d. h. sie kann in zwei Richtungen betätigt werden. Somit ist die Schaltereinheit insbesondere zur Bedienung eines Verdeckmechanismus bei einem als Cabriolet ausgebildeten Fahrzeug geeignet. Um hier eine versehentliche Betätigung zu vermeiden, insbesondere wenn zusammen mit dem Verdeck auch Fenster des Fahrzeugs geöffnet bzw. geschlossen werden, werden bisher zwei Zugschalter eingesetzt, einer zum Öffnen und der andere zum Schließen des Verdecks.
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Mittels der erfindungsgemäßen Lösung ist eine einzige erfindungsgemäße Schaltereinheit ausreichend, da eine versehentliche Bedienung durch Krafteinwirkung von oben unterbunden ist. Es kann somit durch die erfindungsgemäße Lösung eine Schaltereinheit eingespart werden, da die erfindungsgemäße Schaltereinheit sowohl zum Öffnen als auch zum Schließen des Verdecks verwendet werden kann. Dadurch werden Bauraum- und Kostenvorteile erreicht.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
- 1 schematisch eine Seitenansicht einer Schaltereinheit mit einem Betätigungselement in einer unbetätigten Stellung,
- 2 schematisch eine perspektivische Darstellung der Schaltereinheit mit dem Betätigungselement in der unbetätigten Stellung, und
- 3 schematisch eine Seitenansicht der Schaltereinheit mit dem Betätigungselement in einer seitlichen Betätigungsstellung.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die 1 bis 3 zeigen schematische Darstellungen eines Ausführungsbeispiels einer elektrischen Schaltereinheit 1, insbesondere für ein hier nicht dargestelltes Fahrzeug, beispielsweise zur Bedienung eines Verdeckmechanismus eines als Cabriolet ausgebildeten Fahrzeugs. Die Schaltereinheit 1 umfasst ein beweglich gelagertes Betätigungselement 2, welches, jeweils ausgehend von einer in den 1 und 2 gezeigten mittleren unbetätigten Stellung, auch als Ruhestellung bezeichnet, in zwei, insbesondere seitliche, Betätigungsstellungen bewegbar ist. 3 zeigt das Betätigungselement 2 in einer dieser beiden seitlichen Betätigungsstellungen. Die andere seitliche Betätigungsstellung ergibt sich durch Bewegen des Betätigungselementes 2, ausgehend von der in 1 und 2 gezeigten unbetätigten Stellung, mittels der entsprechenden Bewegung in die andere Richtung.
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Da die Schaltereinheit 1 in zwei verschiedene Richtungen betätigbar ist, ist sie bidirektional. Je nach im Folgenden näher beschriebener Ausgestaltung der Schaltereinheit 1 ist sie dabei als eine Zugschaltereinheit oder als eine Kipp- oder Schiebeschaltereinheit ausgebildet. Die Zugschaltereinheit zeichnet sich dadurch aus, dass während des Betätigens der Schaltereinheit 1 ein Anteil einer vertikalen Komponente der Betätigungsbewegung des Betätigungselementes 2 größer ist als ein Anteil einer horizontalen Komponente der Betätigungsbewegung des Betätigungselementes 2. Entsprechend zeichnet sich die Kipp- oder Schiebeschaltereinheit dadurch aus, dass während des Betätigens der Schaltereinheit 1 der Anteil der horizontalen Komponente der Betätigungsbewegung des Betätigungselementes 2 größer ist als der Anteil der vertikalen Komponente der Betätigungsbewegung des Betätigungselementes 2.
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Die Schaltereinheit 1 weist eine Sicherung gegen ein versehentliches Auslösen auf. Bisher waren derartige Schaltereinheiten 1 mit zwei Betätigungsrichtungen, welche eine Sicherung gegen versehentliches Auslösen aufweisen, nicht verfügbar. Daher war es bisher beispielsweise erforderlich, für eine Bedienung eines Verdeckmechanismus bei einem als Cabriolet ausgebildeten Fahrzeug zwei Zugschalter einzusetzen, einen Zugschalter zum Öffnen des Verdecks und einen weiteren Zugschalter zum Schließen des Verdecks, um eine versehentliche Fehlbedienung zu vermeiden, insbesondere wenn zusammen mit dem Verdeck auch Fenster des Fahrzeugs geöffnet bzw. geschlossen werden. Aus Sicherheitsgründen, um eine solche versehentliche Bedienung zu vermeiden, darf die Schaltereinheit 1 nicht über eine Krafteinwirkung F von oben, d. h. insbesondere auf eine Oberseite 3 des Betätigungselementes 2 bedienbar sein und dadurch eine Bewegung des Verdecks und/oder der Fenster auslösen. Mittels der hier beschriebenen Lösung wird eine solche Fehlbedienung verhindert.
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Um dies zu erreichen, umfasst die Schaltereinheit 1 zwei Hebel H1, H2. Jeder der beiden Hebel H1, H2 weist zwei Drehgelenke D11, D12, D21, D22 auf, ein erstes Drehgelenk D11, D21 an einem ersten Hebelende HE11, HE21 des jeweiligen Hebels H1, H2 und ein zweites Drehgelenk D12, D22 an einem zweiten Hebelende HE12, HE22 des jeweiligen Hebels H1, H2. Die ersten Drehgelenke D11, D21 des jeweiligen ersten Hebelendes HE11, HE21 der beiden Hebel H1, H2 sind am Betätigungselement 2 seitlich zueinander versetzt angeordnet. Über das jeweilige erste Drehgelenk D11, D21 sind der jeweilige Hebel H1, H2 und das Betätigungselement 2 schwenkbar miteinander verbunden, insbesondere um eine Drehgelenkachse des jeweiligen ersten Drehgelenks D11, D21 schwenkbar miteinander verbunden.
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Die zweiten Drehgelenke D12, D22 des jeweiligen zweiten Hebelendes HE12, HE22 der beiden Hebel H1, H2 sind in einer Führungsbahn 4 angeordnet, welche sich vorteilhafterweise, wie hier dargestellt, in einem Gehäuse 5 der Schaltereinheit 1 befindet. Diese Führungsbahn 4 ist im dargestellten Beispiel als eine gemeinsame Führungsbahn 4 für die beiden zweiten Drehgelenke D12, D22 ausgebildet. In anderen Ausführungsbeispielen können beispielsweise auch zwei separate Führungsbahnen 4 vorgesehen sein, d. h. jedes der zweiten Drehgelenke D12, D22 wäre dann in einer eigenen Führungsbahn 4 angeordnet. Der jeweilige Hebel H1, H2 kann mittels seines zweiten Drehgelenks D12, D22 in der Führungsbahn 4 entlanggleiten und ist zudem um sein zweites Drehgelenk D12, D22 schwenkbar in der Führungsbahn 4 gelagert.
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Durch diese Ausbildung der Schaltereinheit 1 befinden sich die in der Führungsbahn 4 oder in der jeweiligen Führungsbahn 4 angeordneten zweiten Drehgelenke D12, D22, insbesondere während sich das Betätigungselement 2 in der mittleren unbetätigten Stellung befindet, außerhalb einer für einen Nutzer zugänglichen Angriffsfläche F1, F2 des Betätigungselementes 2. Dadurch wird ein versehentliches Schalten der Schaltereinheit 1 allein durch eine Krafteinwirkung F von oben auf das Betätigungselement 2 verhindert. Es kann somit durch diese Lösung eine Schaltereinheit 1 eingespart werden, da die hier beschriebene Schaltereinheit 1 sowohl zum Öffnen als auch zum Schließen des Verdecks verwendet werden kann. Dadurch werden Bauraum- und Kostenvorteile erreicht.
Die aus der beschriebenen Ausbildung der Schaltereinheit 1 resultierende Funktionsweise ist in 3 für eine der seitlichen Betätigungsstellungen dargestellt. Durch eine Betätigungseinwirkung eines Nutzers auf eine dem ersten Hebel H1 zugewandte erste seitliche Angriffsfläche F1 wird das Betätigungselement 2 in Richtung des zweiten Hebels H2 gekippt und zudem auch in diese Richtung bewegt. Dies resultiert daraus, dass in der mittleren unbetätigten Stellung die beiden zweiten Drehgelenke D12, D22 jeweils an einem Ende der Führungsbahn 4 angeordnet sind. Dadurch wird aufgrund der Betätigungseinwirkung auf die erste seitliche Angriffsfläche F1 in Richtung des zweiten Hebels H2 ein Schwenken des Betätigungselementes 2 um die beiden ersten Drehgelenke D11, D21 und ein Verschieben des zweiten Drehgelenks D12 des ersten Hebels H1 in der Führungsbahn 4 bewirkt, da das zweite Drehgelenk D12 des ersten Hebels H1 aufgrund dieser Betätigungseinwirkung von dem Ende der Führungsbahn 4, an welchem es in der mittleren unbetätigten Stellung anliegt, wegbewegt wird. Diese Betätigungseinwirkung bewirkt beim zweiten Drehgelenk D22 des zweiten Hebels H2 ein Anpressen an das Ende der Führungsbahn 4, an welchem es in der mittleren unbetätigten Stellung anliegt. Da sich somit dieses zweite Drehgelenk D22 des zweiten Hebels H2 nicht weiter in der Führungsbahn 4 bewegen kann, schwenkt dieser zweite Hebel H2, insbesondere vom ersten Hebel H1 weg, um sein zweites Drehgelenk D22, wie in 3 anhand eines Schwenkwinkels α am zweiten Drehgelenk D22 des zweiten Hebels H2 verdeutlicht.
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Aus dieser Schwenkbewegung des Betätigungselementes 2 um die beiden ersten Drehgelenke D11, D21, aus dem Verschieben des zweiten Drehgelenks D12 des ersten Hebels H1 in der Führungsbahn 4 und dem Schwenken des zweiten Hebels H2 um sein zweites Drehgelenk D22 resultiert die Bewegung des Betätigungselementes 2 aus der in 1 gezeigten mittleren unbetätigten Stellung in die in 3 gezeigte seitliche Betätigungsstellung. Diese Bewegung ist eine Kombination aus einer vertikalen und einer horizontalen Bewegung, d. h. sie weist sowohl die oben beschriebene vertikale als auch horizontale Komponente auf. Das Betätigungselement 2 beschreibt somit eine kurvenförmige Bewegungsbahn von der in 1 gezeigten mittleren unbetätigten Stellung in die in 3 gezeigte seitliche Betätigungsstellung. Auf dieser kurvenförmigen Bewegungsbahn ist das Betätigungselement 2 über die beiden Hebel H1, H2 und die Führungsbahn 4 zwangsgeführt. Somit ist ein Schalten der Schaltereinheit 1 insbesondere durch eine Krafteinwirkung F ausschließlich von oben auf das Betätigungselement 2, d. h. ausschließlich in vertikaler Richtung auf die Oberseite 3 des Betätigungselementes 2, welche eine obere Angriffsfläche des Betätigungselements 2 darstellt, nicht möglich.
Die in den Figuren nicht gezeigte Bewegung des Betätigungselementes 2 in die andere seitliche Betätigungsstellung erfolgt auf analoge Weise zu der in 3 dargestellten Bewegung, jedoch in die entsprechende andere Richtung. Durch eine Betätigungseinwirkung des Nutzers auf eine dem zweiten Hebel H2 zugewandte zweite seitliche Angriffsfläche F2 wird das Betätigungselement 2 in Richtung des ersten Hebels H1 gekippt und zudem auch in diese Richtung bewegt. Dies resultiert auch hier daraus, dass in der mittleren unbetätigten Stellung die beiden zweiten Drehgelenke D12, D22 am jeweiligen Ende der Führungsbahn 4 angeordnet sind.
Dadurch wird aufgrund der Betätigungseinwirkung auf die zweite seitliche Angriffsfläche F2 in Richtung des ersten Hebels H1 ein Schwenken des Betätigungselementes 2 um die beiden ersten Drehgelenke D11, D21 und ein Verschieben des zweiten Drehgelenks D22 des zweiten Hebels H2 in der Führungsbahn 4 bewirkt, da das zweite Drehgelenk D22 des zweiten Hebels H2 aufgrund dieser Betätigungseinwirkung von dem Ende der Führungsbahn 4, an welchem es in der mittleren unbetätigten Stellung anliegt, wegbewegt wird. Diese Betätigungseinwirkung bewirkt beim zweiten Drehgelenk D12 des ersten Hebels H1 ein Anpressen an das Ende der Führungsbahn 4, an welchem es in der mittleren unbetätigten Stellung anliegt. Da sich somit dieses zweite Drehgelenk D12 des ersten Hebels H1 nicht weiter in der Führungsbahn 4 bewegen kann, schwenkt dieser erste Hebel H1, insbesondere vom zweiten Hebel H2 weg, um sein zweites Drehgelenk D12.
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Aus dieser Schwenkbewegung des Betätigungselementes 2 um die beiden ersten Drehgelenke D11, D21, aus dem Verschieben des zweiten Drehgelenks D22 des zweiten Hebels H2 in der Führungsbahn 4 und dem Schwenken des ersten Hebels H1 um sein zweites Drehgelenk D12 resultiert die Bewegung des Betätigungselementes 2 aus der mittleren unbetätigten Stellung in die andere seitliche Betätigungsstellung. Auch diese Bewegung ist eine Kombination aus einer vertikalen und einer horizontalen Bewegung, d. h. sie weist sowohl die oben beschriebene vertikale als auch horizontale Komponente auf. Das Betätigungselement 2 beschreibt somit auch bei dieser Bewegung eine entsprechende kurvenförmige Bewegungsbahn. Auf dieser kurvenförmigen Bewegungsbahn ist das Betätigungselement 2 über die beiden Hebel H1, H2 und die Führungsbahn 4 zwangsgeführt. Somit ist, wie oben bereits erwähnt, ein Schalten der Schaltereinheit 1 insbesondere durch eine Krafteinwirkung F ausschließlich von oben auf das Betätigungselement 2, d. h. ausschließlich in vertikaler Richtung auf die Oberseite 3 des Betätigungselementes 2, welche eine obere Angriffsfläche des Betätigungselements 2 darstellt, nicht möglich.
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In anderen Ausführungsformen können die Hebel H1, H2 jeweils eine andere geometrische Form als im dargestellten Ausführungsbeispiel aufweisen und/oder die Führungsbahn 4 oder die beiden separaten Führungsbahnen 4 kann/können eine andere geometrische Form als im dargestellten Ausführungsbeispiel aufweisen. Durch derartige Variationen der geometrischen Form der Hebel H1, H2 und/oder der Führungsbahn 4 oder Führungsbahnen 4 kann das Verhältnis der vertikalen Komponente zur horizontalen Komponente der Betätigungsbewegung des Betätigungselementes 2 verändert werden. D. h. dieses Verhältnis der vertikalen Komponente zur horizontalen Komponente der Betätigungsbewegung des Betätigungselementes 2 wird durch die jeweilige geometrische Ausführung der Hebel H1, H2 und/oder der Führungsbahn 4 oder der beiden Führungsbahnen 4 festgelegt.
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Die Hebel H1, H2 können beispielsweise jeweils gerade oder gekrümmt ausgebildet sein. Bei einer gekrümmten Ausbildung kann diese Krümmung in anderen Ausführungsbeispielen von der Krümmung des hier dargestellten Ausführungsbeispiels abweichen. Vorteilhafterweise sind im jeweiligen Ausführungsbeispiel beide Hebel H1, H2 gleich ausgebildet, d. h. beide Hebel H1, H2 sind gerade oder beide Hebel H1, H2 sind auf korrespondierende Weise gekrümmt, wie im hier dargestellten Ausführungsbeispiel gezeigt. Sie weisen dann insbesondere den gleichen Krümmungswinkel und/oder Krümmungsradius auf, jedoch in entgegengesetzte Richtungen, wie in den 1 bis 3 gezeigt.
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Die Führungsbahn 4 oder die jeweilige Führungsbahn 4 kann beispielsweise linear oder gekrümmt ausgebildet sein. Bei einer gekrümmten Ausbildung kann diese Krümmung in anderen Ausführungsbeispielen von der Krümmung des hier dargestellten Ausführungsbeispiels abweichen. Bei zwei separaten gekrümmten Führungsbahnen 4 sind diese zweckmäßigerweise auf korrespondierende Weise gekrümmt, d. h. analog zu den Hebeln H1, H2 mit gleichem Krümmungswinkel und/oder Krümmungsradius, jedoch in entgegengesetzte Richtungen. Insbesondere durch die jeweilige Form der Führungsbahn 4 oder Führungsbahnen 4 kann das Verhältnis der vertikalen Komponente zur horizontalen Komponente der Betätigungsbewegung des Betätigungselementes 2 für einen jeweiligen Anwendungsfall ausgelegt werden. Dadurch kann die Schaltereinheit 1, wie oben bereits erwähnt, als Zugschaltereinheit oder als Kipp- oder Schiebeschaltereinheit ausgebildet werden.
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Durch die beschriebene Lösung können die bisher verwendeten zwei Schalter durch eine einzige hier beschriebene Schaltereinheit 1 ersetzt werden. Mittels dieser Schaltereinheit 1 sind beispielsweise durch Bewegen des Betätigungselementes 2 in die eine seitliche Betätigungsstellung das Verdeck und die Fenster des als Cabriolet ausgebildeten Fahrzeugs zu öffnen und durch Bewegen des Betätigungselementes 2 in die andere seitliche Betätigungsstellung sind das Verdeck und die Fenster des als Cabriolet ausgebildeten Fahrzeugs zu schließen.
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Durch die beschriebene Lösung sind insbesondere schmale Zugschaltereinheiten realisierbar, die dennoch auf die beschriebene Weise gegen ein Verkippen und gegen eine versehentliche Betätigung von oben geschützt sind.
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Des Weiteren kann das Verhältnis der vertikalen Komponente zur horizontalen Komponente der Betätigungsbewegung des Betätigungselementes 2 auf die oben beschriebene Weise an einen jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden, insbesondere durch die jeweilige geometrische Auslegung der Hebel H1, H2 und die dadurch erreichte Lage der Drehgelenke D11, D12, D21, D22 und/oder durch die jeweilige geometrische Auslegung, insbesondere Formgebung, der Führungsbahn 4 oder der Führungsbahnen 4. Beispielsweise kann es aufgrund gesetzlicher Vorschriften erforderlich sein, dass bei einer Schaltereinheit 1 zur Bedienung des Verdeckmechanismus bei einem als Cabriolet ausgebildeten Fahrzeug der Anteil der vertikalen Komponente der Betätigungsbewegung des Betätigungselementes 2 größer ist als der Anteil der horizontalen Komponente der Betätigungsbewegung des Betätigungselementes 2. Dies kann mittels der hier beschriebenen Lösung durch eine entsprechende Auslegung der Hebel H1, H2 und/oder der Führungsbahn 4 oder der Führungsbahnen 4 ermöglicht werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schaltereinheit
- 2
- Betätigungselement
- 3
- Oberseite
- 4
- Führungsbahn
- 5
- Gehäuse
- F
- Krafteinwirkung
- F1
- erste seitliche Angriffsfläche
- F2
- zweite seitliche Angriffsfläche
- H1
- erster Hebel
- H2
- zweiter Hebel
- HE11
- erstes Hebelende des ersten Hebels
- HE12
- zweites Hebelende des ersten Hebels
- HE21
- erstes Hebelende des zweiten Hebels
- HE22
- zweites Hebelende des zweiten Hebels
- D11
- erstes Drehgelenk des ersten Hebels
- D12
- zweites Drehgelenk des ersten Hebels
- D21
- erstes Drehgelenk des zweiten Hebels
- D22
- zweites Drehgelenk des zweiten Hebels
- α
- Schwenkwinkel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102018004427 A1 [0002]
