DE10316338B3

DE10316338B3 - Snap spring button

Info

Publication number: DE10316338B3
Application number: DE2003116338
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Figge; Peter Meksiak; Reinhart Hoheisel
Original assignee: BJ Automotive GmbH
Current assignee: BJ Automotive GmbH
Priority date: 2003-04-10
Filing date: 2003-04-10
Publication date: 2004-11-18
Anticipated expiration: 2023-04-11
Also published as: EP1467393A2; EP1467393A3

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schnappfedertaster mit einem Gehäuse (2), zumindest einer an Lagerstellen (3, 3') gespannten Schnappfeder (4, 5) und einer Krafteinleiteinrichtung (6), die mit einem verlagerbaren Betätigungselement (7) gekoppelt ist, wobei das Betätigungselement (7) bei dessen Verlagerung auf die Schnappfeder (4, 5) einwirkt und das Betätigungselement (7) um eine Achse (17) verschwenkbar gelagert ist.The invention relates to a snap spring button with a housing (2), at least one snap spring (4, 5) tensioned at bearing points (3, 3 ') and a force introduction device (6) which is coupled to a displaceable actuating element (7), the actuating element (7) acts on the snap spring (4, 5) during its displacement and the actuating element (7) is pivotally mounted about an axis (17).

Description

Die Erfindung betrifft einen Schnappfedertaster mit einem Gehäuse, in dem zumindest eine Schnappfeder an einer Lagerstelle gespannt ist. Eine Krafteinleiteinrichtung, die mit einem verlagerbaren Betätigungselement gekoppelt ist, bewegt das Betätigungselement, wobei das Betätigungselement bei dessen Verlagerung auf die Schnappfeder einwirkt.The Invention relates to a snap spring switch with a housing, in at least one snap spring is tensioned at a bearing point. A force application device with a relocatable actuator coupled, the actuating element moves, being the actuator acts on the snap spring when it is shifted.

Ein solcher Schnappfedertaster, z. B. als Wipptastermodul ausgestaltet, kann für Sitzverstellungen, Spiegelverstellungen, Logikschalter, Schiebedächer in Kraftfahrzeugen und dergleichen, angewendet werden. Ebenfalls sind Anwendungen für Verstellungen in Sitzmöbeln und Betten, beispielsweise Krankenhausbetten, realisierbar.On such snap spring switch, for. B. designed as a rocker switch module, can for Seat adjustments, mirror adjustments, logic switches, sunroofs in Motor vehicles and the like can be applied. Also are Applications for adjustments in seating and beds, for example hospital beds, can be realized.

Ein mit Kipphebel betätigter Schalter mit einem zweiteiligen Gehäuse ist aus der gattungsbildenden DE 38 01 991 A1 bekannt, bei der der Kipphebel schwenkbar innerhalb des Gehäuses gelagert ist. Die Schwenkbewegung des Kipphebels wird über einen Fuß, der in eine manschettenförmige Aufnahme eines plattenförmigen Schiebers eingreift. Der Schieber ist senkrecht zu der durch die Schwenkzapfen des Kipphebels festgelegten Schwenkachse verschiebbar. Die lineare Verschieb barkeit des Betätigungsschiebers hat den Nachteil, dass hohe Betätigungskräfte notwendig werden und dass das Schiebestück zu hohen Reibungswiderständen oder zum Verkanten neigt. Weiterhin werden Zugbänder der Schnappfeder nicht gleichmäßig belastet, was zu einer Beeinträchtigung der Lebensdauer des Schnappfedertasters führt.A rocker-operated switch with a two-part housing is of the generic type DE 38 01 991 A1 known in which the rocker arm is pivotally mounted within the housing. The pivoting movement of the rocker arm is via a foot which engages in a cuff-shaped receptacle of a plate-shaped slide. The slide is displaceable perpendicular to the pivot axis defined by the pivot pin of the rocker arm. The linear displacement availability of the actuating slide has the disadvantage that high actuating forces are necessary and that the sliding piece tends to have high frictional resistance or tilt. Furthermore, the drawstrings of the snap spring are not evenly loaded, which leads to an impairment of the life of the snap spring button.

Aus der DE 199 24 059 C2 ist ein mechanisch betätigbarer Schnappfederschalter bekannt, der einen zweiseitigen Betätigungshebel aufweist, der an den den Schaltemotoren zugeordneten Seiten mit vier Betätigungsnasen versehen ist, die jeweils in Richtung des dazugehörigen Federbogens verschwenkt werden können. Die Betätigungsnasen wirken auf entsprechend zugeordnete Federbogen ein und legen die an den Federbogen angeordneten Kontakte um.From the DE 199 24 059 C2 a mechanically actuated snap spring switch is known which has a two-sided actuating lever which is provided on the sides associated with the switching motors with four actuating lugs which can each be pivoted in the direction of the associated spring bow. The actuating lugs act on correspondingly assigned spring arches and switch the contacts arranged on the spring arches.

Aus der DE 692 05 212 T2 ist ein elektrischer Schnappschalter bekannt, der eine Steuertaste aufweist, die um eine Schwenkachse gelagert ist. Die Umschalteinheit enthält ein dünnes Plättchen aus elastischem Metall, das durch zwei Längsschlitze in drei Bänder unterteilt ist. Das dünne Plättchen trägt an einem seiner Enden zwei bewegliche elektrische Kontakte. Durch Betätigen der Steuertaste wird ein Hebel angeschoben, der zwei Zapfen enthält, deren untere Enden auf den seitlichen Bändern des Plättchens in Gleitkontakt sind. Die Zapfen werden kraft einer Feder in Form einer Haarnadel, die zwischen dem Zapfen und dem Körper des Gehäuses angebracht ist, in eine stabile Position zurückgestellt.From the DE 692 05 212 T2 an electrical snap switch is known which has a control button which is mounted about a pivot axis. The switch unit contains a thin plate made of elastic metal, which is divided into three bands by two longitudinal slots. The thin plate carries two movable electrical contacts at one end. By pressing the control button, a lever is pushed which contains two pins, the lower ends of which are in sliding contact on the lateral bands of the plate. The pins are returned to a stable position by means of a spring in the form of a hairpin which is attached between the pin and the body of the housing.

Aus der DE 43 31 445 C2 ist ein Kippschalter, insbesondere für Kraftfahrzeuge bekannt, mit einem in einem Gehäuse federbelastet gelagerten Kipphebel und mit mindestens einem Schaltglied, das Anschlusskontakte beaufschlagt. Das Schaltglied ist über ein Filmscharnier an einem feststehenden Schalterteil angespritzt, wobei die Schwenkachse des Filmscharnieres parallel zur Schwenkachse des Betätigungsorgans ausgebildet ist.From the DE 43 31 445 C2 is a toggle switch, especially known for motor vehicles, with a rocker arm mounted spring-loaded in a housing and with at least one switching element which acts on the connecting contacts. The switching element is molded onto a fixed switch part via a film hinge, the pivot axis of the film hinge being formed parallel to the pivot axis of the actuating member.

Aus der EP 638 916 A1 ist ein gattungsgemäßer Schnappfedertaster bekannt, bei dem das Betätigungselement als ein elastisch ausgebildetes, L-förmiges Flacheisenelement ausgebildet ist, das um eine Achse parallel zu der Kippachse eines Doppeltasters ausgerichtet ist.From the EP 638 916 A1 a generic snap spring switch is known, in which the actuating element is designed as an elastically designed, L-shaped flat iron element, which is aligned about an axis parallel to the tilting axis of a double switch.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Schnappfedertaster bereitzustellen, der leicht und sicher zu schalten ist und mit dem ein kompakter Schalteraufbau realisiert werden kann.task The invention is an improved over the prior art Snap spring switch to provide that easy and safe to switch and with which a compact switch structure can be realized.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Schnappfedertaster mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, bei dem das Betätigungselement um eine Achse verschwenkbar gelagert ist. Ein Schnappfedertaster mit einem Betätigungselement, das axial gelagert ist und eine Rotationsbewegung ausführt, hat Vorteile hinsichtlich der Prozeßsicherheit, Lebensdauer und Ergonomie des Tasters bzw. Schalters. Die Krafteinleiteinrichtung ist als ein Kipphebel ausgebildet, da durch den Kipphebel eine einfache Betätigung und eine Anpassung der Betätigungskraft über das Hebelverhältnis verwirklicht werden kann. Der Kipphebel ist schwenkbar in dem Gehäuse gelagert, wobei die Schwenkachse des Kipphebels im wesentlichen senkrecht zur Schwenkachse des Betätigungselementes angeordnet ist.According to the invention Task by a snap spring switch with the features of the claim 1 solved, in which the actuator around an axis is pivotally mounted. A snap spring switch with an actuator that is axially mounted and has a rotational movement Advantages in terms of process security, Lifetime and ergonomics of the button or switch. The force application device is designed as a rocker arm, because the rocker arm makes it easy activity and an adjustment of the operating force over the lever ratio can be realized. The rocker arm is pivotally mounted in the housing, the pivot axis of the rocker arm being substantially vertical to the pivot axis of the actuating element is arranged.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Schwenkachse des Betätigungselementes parallel zu der Lagerachse der Schnappfeder angeordnet ist, wobei davon ausgegangen wird, dass die Schnappfeder eine Verschwenkbewegung um eine Achse durchführt, die Kontaktmitteln gegenüberliegt, die durch den Taster entsprechend geschaltet werden.A Further development of the invention provides that the pivot axis of the Actuator in parallel is arranged to the bearing axis of the snap spring, assuming is that the snap spring pivots about an axis performs, facing the contact means that be switched accordingly by the button.

Die Schnappfeder ist erfindungsgemäß rahmenartig mir einer nach innen ragenden Zunge ausgebildet, um die Schnappfeder an den Lagerstellen zu spannen. Die Schwenkachse des Betätigungselementes liegt dabei parallel zu der Ebene der Schnappfeder und senkrecht zu der Längserstreckung der Feder, wobei da von ausgegangen wird, dass die Schnappfeder im wesentlichen rechteckig ausgebildet ist. Bei einer anderen Geometrie der Schnappfeder ist es vorgesehen, dass die Schwenkachse des Betätigungselements senkrecht zu der Bewegungsrichtung der Kontakte verläuft.According to the invention, the snap spring is designed like a frame with an inwardly projecting tongue in order to tension the snap spring at the bearing points. The pivot axis of the actuating element is parallel to the plane of the Snap spring and perpendicular to the longitudinal extension of the spring, it being assumed that the snap spring is essentially rectangular. In another geometry of the snap spring, it is provided that the pivot axis of the actuating element runs perpendicular to the direction of movement of the contacts.

Um eine sichere Kopplung des Betätigungselementes mit dem Kipphebel zu erreichen, so dass eine hohe Prozeßsicherheit bei der Betätigung des Tasters erfolgt, ist der Kipphebel formschlüssig mit dem Betätigungselement gekoppelt, das heißt, dass der Kipphebel mit einem Nut/Feder-Prinzip das Betätigungselement umgreift oder aber in eine Ausnehmung des Betätigungselementes eingreift und die Bewegung um die Schwenkachse des Betätigungselementes bewirkt.Around a safe coupling of the actuating element to achieve with the rocker arm, so that a high process reliability when actuating of the button, the rocker arm is form-fitting with the actuating element coupled, that is, that the rocker arm with a tongue and groove principle the actuator engages or engages in a recess of the actuating element and causes the movement about the pivot axis of the actuating element.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Gehäuse einstückig, also ohne Boden bzw. Deckel aufgebaut ist, so dass ein geringer Platzbedarf des Schnappfedertastermoduls verwirklicht werden kann. Damit mechanische Kräfte durch den Schaltvorgang nicht in die Lötstellen der Anschlussstücke übertragen werden können, ist in einer vorteilhaften Weiterbildung vorgesehen, dass das Gehäuse auf einer Leiterplatte über eine lösbare mechanische Verbindung, insbesondere über eine Schraubverbindung festgelegt ist.A Further development of the invention provides that the housing in one piece, that is is constructed without a floor or lid, so that a small space is required of the snap spring button module can be realized. So mechanical personnel not transferred into the soldering points of the connection pieces by the switching process can be In an advantageous further development it is provided that the housing a circuit board over a detachable mechanical connection, in particular via a screw connection is set.

Soweit zwei Schnappfedern beidseitig an dem Betätigungselement angeordnet sind, kann eine wechselweise Schaltung zu beiden Schwenkrichtungen des Kipphebels erzielt werden. Vorteilhafterweise liegen beide Schnappfedern in der Ausgangsstellung an dem Betätigungselement an, so dass eine exakte Rückstellung des Kipphebels und des Betätigers sowie eine Fixierung des Kipphebels und Betätigers in der Ausgangsstellung und damit in der nicht geschalteten Position vorliegt.So far two snap springs are arranged on both sides of the actuating element, can an alternate circuit to both swivel directions of the Rocker arm can be achieved. Both snap springs are advantageously located in the starting position on the actuating element, so that an exact reset the rocker arm and the actuator and a fixation of the rocker arm and actuator in the starting position and thus is in the non-switched position.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:On embodiment the invention is explained in more detail with reference to the attached figures. Show it:

1 – ein Schnappfedertaster im Querschnitt; 1 - A snap spring button in cross section;

2 – ein Schnappfedertaster gemäß der Schnittlinie II-II in 1; sowie 2 - A snap spring switch according to section line II-II in 1 ; such as

3 – eine Schnittdarstellung gemäß Linie III-III in 2. 3 - A sectional view along line III-III in 2 ,

In der 1 ist in Querschnittsansicht ein Schnappfedertaster 1 dargestellt, der über eine Schraube 10 mechanisch an einer nicht dargestellten Leiterplatte festlegbar ist. Die Schraube 10 ist in einer entsprechenden Führung eines Gehäuses 2 angeordnet, wobei das Gehäuse 2 einstückig ausgebildet ist und der untere Abschluss durch die Leiterplatte realisiert wird. Die lösbare mechanische Ankopplung an die Leiterplatte über die Schraube 10 hat den Vorteil, dass Kräfte, die über einen Kipphebel 6 zur Schaltung eines Betätigungselementes 7 eingeleitet werden, nicht auf die Lötstellen der Anschlussstücke 20 übertragen werden.In the 1 is a snap spring switch in cross-sectional view 1 shown over a screw 10 can be fixed mechanically on a circuit board, not shown. The screw 10 is in a corresponding guide of a housing 2 arranged, the housing 2 is formed in one piece and the lower end is realized by the circuit board. The detachable mechanical connection to the circuit board via the screw 10 has the advantage that forces are exerted by a rocker arm 6 for switching an actuating element 7 be introduced, not on the solder joints of the connectors 20 be transmitted.

Der Kipphebel 6 ist über Zapfen verschwenkbar in dem Gehäuse 2 gelagert, wobei eine Verschwenkung um die Schwenkachse 16 stattfindet.The rocker arm 6 is pivotable in the housing via pins 2 stored, with a pivoting about the pivot axis 16 takes place.

In der 2 ist eine Draufsicht des Schalters gemäß 1 dargestellt, aus der zu erkennen ist, dass zwei Schnappfedern 4, 5 seitlich an dem Betätigungselement 7 gelagert sind. Die Lagerung der Schnappfedern 4, 5 erfolgt an Lagerstellen 3, 3', wobei an der einen Lagerstelle 3 eine Schwenkachse 9, wie sie in der 3 dargestellt ist, ausgebildet ist, während in die Lagerstelle 3' eine Zunge 14 eingreift, deren Funktion später erläutert wird. An dem der Schwenkachse 9 gegenüberliegenden Ende der Schnappfedern 4, 5 sind Kontakte ausgebildet, die eine entsprechende Schaltung zwischen den Anschlussstücken 21 bewirken.In the 2 is a top view of the switch according to 1 shown, from which it can be seen that two snap springs 4 . 5 on the side of the actuator 7 are stored. The storage of the snap springs 4 . 5 takes place at storage locations 3 . 3 ' , being at one bearing 3 a pivot axis 9 as in the 3 is shown, is formed while in the bearing 3 ' a tongue 14 intervenes, the function of which will be explained later. On the swivel axis 9 opposite end of the snap springs 4 . 5 contacts are formed that have a corresponding circuit between the connectors 21 cause.

In der 2 ist zu erkennen, dass das Betätigungselement 7 um eine Schwenkachse 17 drehbar gelagert ist, wodurch eine Rotationsbewegung des Betätigungselementes 7 aufgrund einer Verschwenkbewegung des Kipphebels 6 ausgeführt wird. Die äußeren Kanten des Betätigungselements 7 wirken dann auf die in der 3 dargestellten Zugstäbe 15 der Schnappfeder 4, 5 ein und bewirken eine Verschwenkung der Schnappfeder aus der in der 2 dargestellten Ausgangsposition, je nach Verschwenkrichtung, so dass ein Kontakt entsprechend geschlossen wird oder nicht betätigt wird. Durch das Verschwenken des Betätigungselementes 7 wird die Schnappfeder 4, 5 gleichmäßig angesteuert, und die Zugstäbe 15 werden gleichmäßig belastet, was zu einer Erhöhung der Lebensdauer führt.In the 2 it can be seen that the actuating element 7 about a pivot axis 17 is rotatably mounted, whereby a rotational movement of the actuating element 7 due to a pivoting movement of the rocker arm 6 is performed. The outer edges of the actuator 7 then act on those in the 3 shown tension rods 15 the snap spring 4 . 5 and cause the spring to pivot out of the 2 shown starting position, depending on the pivoting direction, so that a contact is closed accordingly or is not actuated. By pivoting the actuating element 7 becomes the snap spring 4 . 5 evenly controlled, and the tension rods 15 are evenly loaded, which leads to an increase in service life.

In der 3 ist die rahmenartige Ausgestaltung der Schnappfeder 4 zu sehen, die eine nach innen ragende Zunge 14 aufweist, die in einer entsprechenden Lagerstelle 3' eines Anschlussstückes 8 eingreift. Die im montierten Zustand gewölbt ausgebildete Zunge 14 bewirkt eine Vorspannung und eine Spannung der Schnappfeder 4, 5 und hat den Effekt, dass sowohl das Betätigungselement 7 als auch der Kipphebel 6 nach dem Schaltvorgang in ihre Ausgangsposition zurückgestellt werden. Durch die symmetrisch zur Schwenkachse 16 des Kipphebels 6, die vorteilhafterweise durch die Schwenkachse 17 des Betätigungselementes 7 läuft, angeordneten Schnappfedern 4, 5 kann eine wechselweise Schaltung in beide Schwenkrichtungen des Kipphebels 6 und eine exakte Rückstellung erfolgen, da das Betätigungselement 7 mit seinen beiden Enden an den Schnappfedern 4, 5 anliegt.In the 3 is the frame-like design of the snap spring 4 to see the tongue sticking out 14 has in a corresponding depository 3 ' a connector 8th intervenes. The arched tongue when assembled 14 causes a preload and a tension of the snap spring 4 . 5 and has the effect of both the actuator 7 as well as the rocker arm 6 be reset to their starting position after the switching process. Through the symmetrical to the swivel axis 16 the rocker arm 6 , which advantageously by the pivot axis 17 of the actuator 7 runs, arranged snap springs 4 . 5 can be an alternate scarf tion in both swivel directions of the rocker arm 6 and an exact reset, because the actuator 7 with its two ends on the snap springs 4 . 5 is applied.

Insbesondere die 1 zeigt den besonders einfachen Aufbau des Gehäuses 2 mit entsprechenden Lagerstellen für den Kipphebel 6 und entsprechenden Aufnahmen und Einsätzen für die Anschlussstücke 8 sowie die Anschlüsse 21 für die Kontakte und die Schaltmimik, so dass eine Montage durch Zuführen der Elemente aus im wesentlichen einer Montagerichtung erfolgen kann. Dies vereinfacht die Montage des Schnappfedertasters 1, der hier als Kipphebeltaster aus gebildet ist. Die Montage kann ohne einen zusätzlichen Deckel oder Boden stattfinden, was sowohl den Teile- als auch den Montageaufwand reduziert und zudem einen verringerten Platzbedarf realisiert.especially the 1 shows the particularly simple construction of the housing 2 with corresponding bearings for the rocker arm 6 and corresponding receptacles and inserts for the connectors 8th as well as the connections 21 for the contacts and the switching mimicry, so that assembly can be carried out by feeding the elements from essentially one assembly direction. This simplifies the assembly of the snap spring button 1 , which is formed here as a rocker switch. The assembly can take place without an additional lid or bottom, which reduces both the parts and the assembly effort and also realizes a reduced space requirement.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass der leicht zu schaltende Kipphebel 6 die Schnappfedern 4, 5 über das Betätigungselement 7 gleichmäßig ansteuert, wobei das Betätigungselement 7 nicht linear verschoben werden muss, sondern eine Rotationsbewegung ausführt.A particular advantage of the invention is that the rocker arm is easy to switch 6 the snap springs 4 . 5 via the actuator 7 drives evenly, the actuator 7 does not have to be shifted linearly, but executes a rotational movement.

Claims

Snap spring switch with a housing ( 2 ), at least one at storage locations ( 3 . 3 ' ) tensioned spring ( 4 . 5 ) and a force application device ( 6 ) with a movable actuator ( 7 ) is coupled, the actuating element ( 7 ) when it is moved to the snap spring ( 4 . 5 ) acts, the actuating element ( 7 ) around an axis ( 17 ) is pivotally mounted, characterized in that the force introduction device ( 6 ) is designed as a rocker arm which is pivotable in the housing ( 2 ) is mounted, the pivot axis ( 16 ) of the rocker arm ( 6 ) perpendicular to the swivel axis ( 17 ) of the actuator ( 7 ) is arranged.

Snap spring switch according to claim 1, characterized in that the pivot axis ( 17 ) of the actuator ( 7 ) parallel to the bearing axis ( 9 ) the snap spring ( 4 . 5 ) is arranged.

Snap spring button according to claim 1 or 2, characterized in that the snap spring ( 4 . 5 ) frame-like with an inwardly protruding tongue ( 14 ) and the swivel axis ( 17 ) of the actuator ( 7 ) parallel to the plane of the snap spring ( 4 . 5 ) and is arranged perpendicular to their longitudinal extent.

Snap spring switch according to claim 1, characterized in that the rocker arm ( 6 ) form-fitting with the actuating element ( 7 ) is coupled.

Snap spring switch according to one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 2 ) is formed in one piece.

Snap spring switch according to one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 2 ) is fixed on a circuit board via a detachable mechanical connection.

Snap spring button according to one of the preceding claims, characterized in that two snap springs ( 4 . 5 ) on both sides of the actuating element ( 7 ) are arranged.

Snap spring button according to claim 7, characterized in that the two snap springs ( 4 . 5 ) in the starting position on the actuating element ( 7 ) issue.