DE10340329B4

DE10340329B4 - Control switch arrangement

Info

Publication number: DE10340329B4
Application number: DE10340329.9A
Authority: DE
Inventors: Michael Bleckmann; Bettina Markus; Oliver Nehrig; Hubert Hille; Dr. Abel Thomas
Original assignee: Kostal Automobil Elektrik GmbH and Co KG
Current assignee: Kostal Automobil Elektrik GmbH and Co KG
Priority date: 2003-08-29
Filing date: 2003-08-29
Publication date: 2021-06-17
Anticipated expiration: 2023-08-30
Also published as: DE10340329A1

Abstract

Bedienschalteranordnung mit einem Betätigungselement (1) sowie einem durch dieses zu beaufschlagenden, einen kurzen Betätigungsweg sowie ein durch einen festgelegten Kraft-Weg-Verlauf gekennzeichnetes Betätigungsverhalten aufweisenden, die elektrischen Kontakte enthaltenden Schaltelement (2), wobei zwischen dem Betätigungselement (1) und dem Schaltelement (2) ein eine deutlich geringere Federkraft als das Schaltelement (2) sowie ein seinen maximalen Verstellweg begrenzendes Anschlagelement (3") aufweisendes zusätzliches Federelement (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (3) durch einen Kunststoff-Grundkörper sowie zumindest eine in diesem gehaltene metallische Federzunge (3') gebildet ist, und dass in dem Kunststoff-Grundkörper zumindest ein Anschlagelement (3") ausgebildet ist, das den maximalen Verstellweg der Federzunge (3') begrenzt.Control switch arrangement with an actuating element (1) and a switching element (2) containing electrical contacts to be acted upon by this, a short actuating path and an actuating behavior characterized by a defined force-path curve, wherein between the actuating element (1) and the switching element (2) an additional spring element (3) having a significantly lower spring force than the switching element (2) and a stop element (3 ″) limiting its maximum adjustment path is arranged, characterized in that the spring element (3) has a plastic base body and at least a metallic spring tongue (3 ') held in this is formed, and that at least one stop element (3 ") is formed in the plastic base body, which limits the maximum adjustment path of the spring tongue (3').

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bedienschalteranordnung mit einem Betätigungselement sowie einem durch dieses zu beaufschlagenden, einen kurzen Betätigungsweg sowie ein durch einen festgelegten Kraft-Weg-Verlauf gekennzeichnetes Betätigungsverhalten aufweisenden, die elektrischen Kontakte enthaltenden Schaltelement, wobei zwischen dem Betätigungselement und dem Schaltelement ein eine deutlich geringere Federkraft als das Schaltelement sowie ein seinen maximalen Verstellweg begrenzendes Anschlagelement aufweisendes zusätzliches Federelement angeordnet istThe present invention relates to a control switch arrangement with an actuating element and a switching element containing electrical contacts to be acted upon by this, a short actuating path and an actuating behavior characterized by a defined force-path curve, with a significantly smaller switching element between the actuating element and the switching element Spring force is arranged as the switching element as well as a stop element limiting its maximum adjustment travel having additional spring element

Eingesetzt werden solche Bedienschalteranordnungen z.B. bei Tast- oder Wippenschaltern in Bedienkonsolen für Kraftfahrzeuge, etwa in der Mittelkonsole, im Türbereich oder im Armaturenbrett.Such control switch arrangements are used, for example, with pushbuttons or rocker switches in control consoles for motor vehicles, for example in the center console, in the door area or in the dashboard.

Dabei ist das z.B. als Taste oder Wippe ausgeführte Betätigungselement in einer zumeist als Teil eines Gehäuses ausgebildeten Sichtblende angeordnet, so dass es von Hand betätigt werden kann, während das durch dieses Betätigungselement zu beaufschlagende, die elektrischen Kontakte umfassende eigentliche Schaltelement etwa auf einer in dem Gehäuse aufgenommenen Leiterplatte angeordnet ist.The actuating element, for example designed as a button or rocker, is arranged in a screen, which is mostly designed as part of a housing, so that it can be actuated by hand, while the actual switching element to be acted upon by this actuating element and comprising the electrical contacts is located on one in the housing recorded circuit board is arranged.

Durch den Zusammenbau der Komponenten Betätigungselement, Gehäuse, Sichtblende, Leiterplatte, Schaltelement und ggf. weiterer ist die gegenseitige Lage des Betätigungselements und des durch dieses zu beaufschlagenden Schaltelements mit einer unvermeidlichen Toleranz behaftet. Zum Ausgleich dieser Toleranz werden in herkömmlichen Bedienschalteranordnungen die Abmessungen der Komponenten so ausgelegt, dass in jedem Falle ein Anliegen des Betätigungselements einerseits an der Sichtblende und andererseits unmittelbar oder mittelbar an dem Schaltelement gegeben ist, um ein loses Betätigungselement und ein damit möglicherweise verbundenes Klappern desselben zu vermeiden. Bei einer solchen Auslegung wird eine gewisse Vorspannung des Schaltelements und eine damit verbundene teilweise Verkürzung seines Betätigungsweges in Kauf genommen. Dies kann jedoch bei Schaltelementen mit einem sehr kurzen Betätigungsweg unerwünscht oder sogar unmöglich sein. Alternativ hierzu wird das Betätigungselement durch vom Schaltelement unabhängige Mittel unter Vorspannung in seiner Position gehalten, was jedoch den Nachteil hat, dass diese Vorspannung dann additiv zu der Kraftkomponente des Schaltelements wirkt und somit die für den Bediener spürbare Betätigungskraft gegenüber der des Schaltelements allein verfälscht.By assembling the components of the actuating element, housing, screen, printed circuit board, switching element and possibly others, the mutual position of the actuating element and the switching element to be acted upon by it is subject to an unavoidable tolerance. To compensate for this tolerance, the dimensions of the components in conventional control switch arrangements are designed in such a way that the actuating element is always in contact with the screen on the one hand and directly or indirectly on the switching element on the other hand, in order to prevent a loose actuating element and possibly associated rattling of the same avoid. With such a design, a certain bias of the switching element and an associated partial shortening of its actuation path are accepted. However, this can be undesirable or even impossible for switching elements with a very short actuation path. Alternatively, the actuating element is held in its position under pretension by means independent of the switching element, but this has the disadvantage that this pretensioning then acts in addition to the force component of the switching element and thus falsifies the actuating force perceptible to the operator compared to that of the switching element alone.

Aus den deutschen Patentschriften DE 43 34 046 C1 und DE 43 34 054 C2 ist jeweils eine Bedienschalteranordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt. Die dort gezeigten Bedienschalteranordnungen bauen allerdings recht groß, so dass ihr Einsatz bei beschränkten Bauräumen nur bedingt möglich ist.From the German patent specifications DE 43 34 046 C1 and DE 43 34 054 C2 a control switch arrangement according to the preamble of claim 1 is known in each case. The control switch arrangements shown there are, however, quite large, so that their use is only possible to a limited extent in limited installation spaces.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine deutlich kompaktere und damit heutigen Bauraumanforderungen wesentlich besser entsprechende Bedienschalteranordnung bereitzustellen.The object of the present invention is therefore to provide a control switch arrangement that is much more compact and thus much better suited to today's installation space requirements.

Dies ist erfindungsgemäß dadurch ermöglicht, dass das Federelement durch einen Kunststoff-Grundkörper sowie zumindest eine in diesem gehaltene metallische Federzunge gebildet ist, und dass in dem Kunststoff-Grundkörper zumindest ein Anschlagelement ausgebildet ist, das den maximalen Verstellweg der Federzunge begrenzt.According to the invention, this is made possible by the fact that the spring element is formed by a plastic base body and at least one metallic spring tongue held in this, and that at least one stop element is formed in the plastic base body, which limits the maximum adjustment travel of the spring tongue.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind in den weiteren Unteransprüchen angegeben und werden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.Further advantageous refinements of the subject matter according to the invention are specified in the further subclaims and are explained in more detail with reference to the exemplary embodiment shown in the drawing.

Die Zeichnung zeigt eine Schnittdarstellung einer Bedienkonsole wobei zwei erfindungsgemäße Bedienschalteranordnungen sichtbar sind.The drawing shows a sectional view of an operating console, two operating switch arrangements according to the invention being visible.

Die gezeigten Bedienschalteranordnungen sind Bestandteil einer Bedienkonsole, welche in der Tür eines Kraftfahrzeugs eingebaut ist und zur Betätigung der Fensterheber sowie der verstellbaren Außenspiegel vorgesehen ist. Die Bedienkonsole umfasst ein Gehäuse 4, das im für den Bediener sichtbaren Bereich eine Sichtblende umfasst, in der sowohl Tast- als auch Wippenschalter aufgenommen sind, die jeweils mit der erfindungsgemäßen Bedienschalteranordnung versehen sind. Das Funktionsprinzip der Bedienschalteranordnung wird beispielhaft anhand eines Tastschalters beschrieben. Die als Betätigungselement des Tastschalters dienende Taste 1 ist so in der Sichtblende 4' angeordnet, dass sie von Hand betätigt werden kann. Das eigentliche Schaltelement 2, welches die elektrischen Kontakte umfasst, ist als Mikroschaltbaustein ausgeführt. Dieser Mikroschaltbaustein umfasst eine Leuchtdiode 6, die zentral in der kragenförmig um diese angeordneten Taste aufgenommen ist, und ist auf einer im Unterteil des Gehäuses 4 der Bedienkonsole aufgenommenen Leiterplatte 5 angeordnet und mit dieser durch Lötstellen elektrisch verbunden. Die zur Kraftbeauschlagung des Schaltelements 2 durch die Taste 1 erforderliche mechanische Verbindung wird durch ein Federelement 3 hergestellt, welches aus einem Kunststoff-Grundkörper sowie zwei in diesem gehaltenen metallischen Federzungen 3' gebildet wird. Das Federelement 3 wird spritztechnisch so erzeugt, dass die Federzungen 3' als Einlegeteile im Spritzgusswerkzeug mit Kunststoff so umspritzt werden, so dass der Kunststoff-Grundkörper das jeweils eine Ende der Federzungen 3' fest umschließt und somit ein Festlager für die Federzungen 3' bildet. In dem Kunststoff-Grundkörper sind Anschlagelemente 3" ausgebildet, die den maximalen Verstellweg der Federzungen 3' begrenzen, indem die Anschlagelemente 3" selbst beim Erreichen des maximal zulässigen Verstellweges auf dem Schaltelement 2 zur Anlage kommen. Der maximale Verstellweg ist dabei so bemessen, dass mit diesem die möglichen Toleranzen auch im ungünstigsten Falle ausgeglichen werden können. Die Federkraft der Federzungen 3' ist dazu so ausgelegt, dass sie zwar einerseits ein sicheres Anliegen der Taste 1 an einer seinen Weg nach oben begrenzenden Kante des Gehäuses 4 gewährleistet, so dass auch bei den im Kraftfahrzeug auftretenden Erschütterungen kein Klappern der Taste 1 auftritt, andererseits aber so gering ist, dass in jedem Falle der gesamte Verstellweg bis zur Anlage des Anschlagelements 3" am Schaltelement durchlaufen wird, bevor eine Kraftbeaufschlagung des Schaltelements 2 in dem Maße erfolgt, dass eine Überschreitung des Schaltpunktes möglich wäre. In welchem Maße eine anfängliche Verstellung des Schaltelements 2 dabei akzeptiert werden kann, ist eine Sache der individuellen Auslegung der jeweiligen Schalteranordnung, wobei die erfindungsgemäße Anordnung einen weiten Gestaltungsspielraum ermöglicht. In einer alternativen Ausführungsform bestehen auch die Federzungen 3' aus Kunststoff, der in diesem Falle die erforderlichen elastischen Materialeigenschaften aufweisen muss.The operating switch arrangements shown are part of an operating console which is installed in the door of a motor vehicle and is provided for operating the window lifters and the adjustable exterior mirrors. The operator console includes a housing 4th , which comprises a screen in the area visible to the operator, in which both pushbutton and rocker switches are accommodated, each of which is provided with the control switch arrangement according to the invention. The functional principle of the control switch arrangement is described using a pushbutton switch as an example. The button serving as the actuation element of the pushbutton switch 1 is like that in the screen 4 ' arranged that it can be operated by hand. The actual switching element 2 , which includes the electrical contacts, is designed as a microswitch module. This microswitch module comprises a light-emitting diode 6th , which is received centrally in the collar-shaped button arranged around this, and is on one in the lower part of the housing 4th printed circuit board on the control panel 5 arranged and electrically connected to this by soldering points. The one for applying the force to the switching element 2 by the key 1 required mechanical connection is made by a spring element 3 made, which consists of a plastic base body and two metallic spring tongues held in this 3 ' is formed. The spring element 3 is produced by injection molding in such a way that the spring tongues 3 ' as inserts in the injection molding tool with plastic so that the plastic base body is one end of the spring tongues 3 ' firmly encloses and thus a fixed bearing for the spring tongues 3 ' forms. There are stop elements in the plastic base body 3 " designed that the maximum adjustment of the spring tongues 3 ' limit by the stop elements 3 " even when the maximum permissible adjustment path is reached on the switching element 2 come to the plant. The maximum adjustment path is dimensioned in such a way that it can be used to compensate for the possible tolerances even in the worst case. The spring force of the spring tongues 3 ' is designed in such a way that, on the one hand, it is a safe concern of the button 1 at an edge of the housing that delimits its path upwards 4th guaranteed, so that no rattling of the button even with the vibrations occurring in the motor vehicle 1 occurs, but on the other hand is so small that in each case the entire adjustment path up to the contact of the stop element 3 " is passed through on the switching element before a force is applied to the switching element 2 takes place to the extent that the switching point could be exceeded. To what extent an initial adjustment of the switching element 2 can be accepted here is a matter of the individual design of the respective switch arrangement, the arrangement according to the invention allowing a wide scope for design. In an alternative embodiment, there are also the spring tongues 3 ' made of plastic, which in this case must have the required elastic material properties.

Claims

Control switch arrangement with an actuating element (1) and a switching element (2) containing electrical contacts to be acted upon by this, a short actuating path and an actuating behavior characterized by a defined force-path curve, wherein between the actuating element (1) and the switching element (2) an additional spring element (3) having a significantly lower spring force than the switching element (2) and a stop element (3 ″) limiting its maximum adjustment path is arranged, characterized in that the spring element (3) has a plastic base body and at least a metallic spring tongue (3 ') held in this is formed, and that at least one stop element (3 ") is formed in the plastic base body, which limits the maximum adjustment path of the spring tongue (3').

Control switch arrangement according to Claim 1 , characterized in that the spring element (3) is produced by injection molding with the at least one metallic spring tongue (3 ') as an insert in the injection molding tool, which is overmoulded with plastic so that the plastic base body firmly encloses one end of the spring tongue (3') and thus forms a fixed bearing for the spring tongue (3 ').

Control switch arrangement according to Claim 1 or 2 , characterized in that the spring force of the spring element (3) is designed so that, on the one hand, there is no rattling of the actuating element (1) even with the vibrations occurring in the motor vehicle, and on the other hand, when actuated, the entire adjustment path up to the stop element (3 " ) is run through before a force is applied to the switching element (2) to the extent that the switching point could be exceeded.

Control switch arrangement according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the switching element (2) is designed as a microswitch module.