DE19958582A1 - Elektrischer Schalter - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter mit einem Kontaktsystem, das mittels eines bewegbaren Betätigungsorgans (5) schaltbar ist. Das Betätigungsorgan (5) besitzt eine wenigstens teilweise aus einem von Kunststoff verschiedenen Werkstoff bestehende Wandung (9). Die Wandung (9) des Betätigungsorgans (5) weist einen Durchbruch (12) für ein Funktionssymbol, eine Funktionsanzeige oder dgl. auf. Im Durchbruch (12) befindet sich eine diesen wenigstens teilweise ausfüllende Kunststoffschicht (13).

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Solche Schalter werden insbesondere in Kraftfahrzeugen als Bedienschalter eingesetzt. Beispielsweise kann es sich dabei um Bedienfelder im Armaturenbrett, in der Mittelkonsole oder in der Autotüre handeln. Diese Schalter können beleuchtbar ausgebildet sein.

Aus der DE 197 57 907 A1 ist ein zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug geeigneter elektrischer Schalter bekannt, der ein aus Kunststoff bestehendes Gehäuse aufweist. Im Gehäuse befindet sich ein Kontaktsystem. Am Gehäuse ist ein von einem Benutzer manuell bewegbares Betätigungsorgan angeordnet, wobei das Betätigungsorgan bei dessen Bewegung zum Schalten auf das Kontaktsystem einwirkt.

Herkömmlicherweise besteht das Betätigungsorgan dieses Schalters ebenfalls aus Kunststoff. Der Kunststoff des Betätigungsorgans vermittelt dem Benutzer eine gewisse Haptik, die in manchen Fällen als nicht den Wünschen des Benutzers genügend empfunden wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den elektrischen Schalter derart weiterzuentwickeln, daß die Haptik und/oder Ergonomie für den Benutzer bei Betätigung des Schalters verbessert ist. Insbesondere soll ein derartiger Schalter auf einfache Weise mit einer Beleuchtung versehen werden können.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen elektrischen Schalter durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Der erfindungsgemäße elektrische Schalter besitzt ein Betätigungsorgan, das eine wenigstens teilweise aus einem von Kunststoff verschiedenen Werkstoff bestehende Wandung besitzt. In dieser Wandung ist ein Durchbruch mit einer diesen wenigstens teilweise ausfüllenden Kunststoffschicht angeordnet. Der Durchbruch ist in der Art eines Funktionssymbols, einer Anzeige für den Schaltzustand oder einer sonstigen Funktionsanzeige des Schalters ausgestaltet. Der Benutzer hat dadurch ein verbessertes Bediengefühl für den Schalter und erhält gleichzeitig Informationen zum Schalter bzw. zu dessen Schaltzustand. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei dem Werkstoff für die Wandung kann es sich um einen harten Werkstoff, wie Metall, Stein, Keramik, Glas o. dgl. handeln. Es kann weiterhin vorteilhaft sein, nicht nur eine Wandung sondern das gesamte Betätigungsorgan aus Metall herzustellen. Eine solche Ausgestaltung kann sich besonders dann anbieten, wenn das Betätigungsorgan in der Art einer Wippe ausgebildet ist.

Die aus Metall bestehende Wandung des Betätigungsorgans läßt sich beispielsweise durch Fräsen, Tiefziehen, Prägen oder Gießen herstellen. Die Herstellung des Durchbruchs in der Wandung kann mittels Stanzen, Fräsen, Erodieren oder Laserstrahlschneiden erfolgen. Die Kunststoffschicht läßt sich schließlich durch Ausgießen, Umspritzen oder Einspritzen des Kunststoffs in den Durchbruch einbringen. Zweckmäßigerweise kann das Betätigungsorgan hierzu an dessen benutzerabgewandten Oberfläche mit Kunststoff hinterspritzt sein. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Kunststoffschicht den Durchbruch vollständig ausfüllt und eine zur benutzerseitigen Oberfläche der Wandung des Betätigungsorgans korrespondierende Oberfläche aufweist.

Um die für den Benutzer sichtbare Oberfläche besonders zu veredeln, kann die Wandung des Betätigungsorgans mit einer Beschichtung an dessen benutzerseitigen Oberfläche versehen sein. Es bietet sich an, diese Beschichtung, die beispielsweise aus einer Goldschicht, Silberschicht oder Chromschicht bestehen kann, galvanisch aufzubringen. Hierfür wird der Kunststoff derart ausgewählt, daß dieser beständig gegenüber galvanischen Bädern, wie Säuren oder Basen, sowie nicht galvanisierbar ist.

Häufig ist eine Innenbeleuchtung des elektrischen Schalters für den Durchbruch an der benutzerabgewandten Oberfläche des Betätigungsorgans wünschenswert. Hierzu wird eine Lichtquelle, wie eine Glühlampe oder eine Leuchtdiode, im Inneren des Betätigungsorgans und/oder im Gehäuse des Schalters angeordnet, wobei zur verbesserten Ausleuchtung ein Lichtleiter zwischen der Lichtquelle und dem Durchbruch befindlich sein kann. Weiterhin wird dann der Kunststoff derart ausgewählt, daß dieser für Licht im sichtbaren Spektralbereich wenigstens teilweise durchlässig ist. Desweiteren kann der Werkstoff für die Wandung des Betätigungsorgans für Licht im sichtbaren Spektralbereich im wesentlichen nichttransparent gewählt werden.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Schalter für die Bedienung durch den Benutzer eine angenehme Haptik, die insbesondere "edel" wirkt, und ein gute Ergonomie aufweist. Außerdem besitzt der Schalter einen höherwertigen Eindruck. Dennoch ist dessen Herstellung wenig aufwendig und auch kostengünstig, da vorteilhafterweise eine Beschichtung aus Edelmetall einfach aufgalvanisierbar ist. Zudem besitzt der Schalter eine größere Beständigkeit gegen äußere Einflüsse, wie Abrieb oder auch Reinigungsmittel. Weiterhin gewährleistet die Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schalters auch einen besonderen Schutz vor Eindringen von Staub, Schmutz o. dgl. am Durchbruch für das Funktionssymbol in das Innere des Schalters, so daß dessen Lebensdauer gesteigert ist. Dies ist insbesondere von Vorteil bei der Verwendung solcher Schalter in Kraftfahrzeugen, die rauhen Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind und dennoch aufgrund von Sicherheitsanforderungen besonders ausfallsicher sein müssen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 einen elektrischen Schalter in perspektivischer Ansicht,

Fig. 2 den Schalter aus Fig. 1 in Seitenansicht und teilweise aufgebrochen dargestellt,

Fig. 3 eine Draufsicht auf das Betätigungsorgan des Schalters,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 3 und

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie 5-5 in Fig. 3.

In Fig. 1 ist ein als Bedienschalter in einem Kraftfahrzeug angeordneter elektrischer Schalter 1 näher zu sehen, der beispielsweise zum Ein- und Ausschalten der Heckscheibenheizung, des Gebläses o. dgl. dient. Der Schalter 1 besitzt ein Gehäuse 2, an dessen Unterseite elektrische Anschlüsse 3 herausragen. Die elektrischen Anschlüsse 3 stellen die elektrische Verbindung zu einem im Gehäuse 2 befindlichen Kontaktsystem 4 her, das schematisch in Fig. 2 angedeutet ist. An der Oberseite des Gehäuses 2 ist mittels Lagerzapfen 6 ein vorliegend in der Art einer Wippe ausgebildetes Betätigungsorgan 5 bewegbar angeordnet. Das Betätigungsorgan 5 wirkt beispielsweise über einen in Fig. 2 sichtbaren Schaltzapfen 7 auf das Kontaktsystem 4 ein, um das Kontaktsystem 4 bei manueller Bewegung des Betätigungsorgans 5 durch den Benutzer zu schalten. An der benutzerseitigen Oberfläche 14 des Betätigungsorgans 5 befindet sich ein in Fig. 1 und 3 näher dargestelltes Funktionssymbol 8, das die durch den Schalter 1 auszulösende Funktion graphisch darstellt, also vorliegend die Heckscheibenheizung oder das Gebläse symbolisiert.

Wie anhand der Fig. 4 und 5 zu erkennen ist, umfaßt das Betätigungsorgan 5 mehrere Wandungen 9, 9', derart daß das Betätigungsorgan 5 einen innenliegenden Hohlraum 10 aufweist. Eine dieser Wandungen 9, 9' und zwar diejenige Wandung 9, die dem Benutzer zugewandt ist, besteht wenigstens teilweise aus einem harten, von Kunststoffverschiedenen Werkstoff, wie beispielsweise Metall, Keramik, Stein oder Glas. Bei vorliegendem Ausführungsbeispiel besteht die Wandung 9 aus Metall, wobei falls gewünscht, selbstverständlich auch das gesamte Betätigungsorgan 5, d. h. alle Wandungen 9, 9', aus Metall bestehen kann. In der Wandung 9 weist das Betätigungsorgan 5 einen Durchbruch 12 für das Funktionssymbol 8 auf. Im Durchbruch 12 befindet sich eine diesen wenigstens teilweise ausfüllende Kunststoffschicht 13. Bevorzugterweise füllt die Kunststoffschicht 13 den Durchbruch 12 vollständig aus, so daß ein Eindringen von Fremdstoffen in den Hohlraum 10 wirksam verhindert ist.

Es bietet sich an, die aus Metall bestehende Wandung 9 des Betätigungsorgans 5 durch Fräsen, Tiefziehen, Prägen, Gießen o. dgl. herzustellen. Der Durchbruch 12 ist zweckmäßigerweise durch Stanzen, Fräsen, Erodieren, Laserstrahlschneiden o. dgl. in der Wandung 9 des Betätigungsorgans 5 eingebracht. Die Kunststoffschicht 13 kann wiederum durch Ausgießen, Umspritzen, Einspritzen o. dgl. des Durchbruchs 12 mit Kunststoff hergestellt sein.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist das Betätigungsorgan 5 an dessen benutzerabgewandten Oberfläche 15 mit Kunststoff hinterspritzt, so daß im Hohlraum 10 eine Art Kunststoffauskleidung 11 angebracht ist. Vorteilhafterweise ist dabei gleichzeitig der ebenfalls aus Kunststoff bestehende Schaltzapfen 7 an der Kunststoffauskleidung 11 angespritzt. Die im Durchbruch 12 befindliche Kunststoffschicht 13 ist dabei einstückig mit der Kunststoffauskleidung 11 ausgebildet. Bevorzugterweise ist das Werkzeug zum Hinterspritzen des Betätigungsorgans 5 derart ausgestaltet, daß die Kunststoffschicht 13 eine zur benutzerseitigen Oberfläche 14 der Wandung 9 des Betätigungsorgans 5 korrespondierende Oberfläche 16 aufweist. Das bedeutet, daß die benutzerseitige Oberfläche 14 an der Wandung 9 im wesentlichen kontinuierlich in die korrespondierende Oberfläche 16 im Durchbruch 12 übergeht.

Zur Veredelung der dem Benutzer zugänglichen Oberfläche des Betätigungsorgans 5 kann die Wandung 9 des Betätigungsorgans 5 mit einer Beschichtung 17 an dessen benutzerseitigen Oberfläche 14 versehen sein. Die Beschichtung 17 besteht bevorzugterweise aus einer galvanisch aufgebrachten Schicht. Beispielsweise kann es sich bei der Beschichtung 17 um eine Goldschicht, Silberschicht, Chromschicht o. dgl. handeln. Um die Beschichtung 17 auf einfache Weise galvanisch aufbringen zu können, wird als Kunststoff für die Kunststoffschicht 13 eine nicht galvanisierbare Sorte gewählt, die beständig gegenüber den üblichen aus Säuren oder Basen bestehenden, galvanischen Bädern ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der elektrische Schalter 1 beleuchtbar ausgebildet. Wie aus Fig. 2 näher hervorgeht, ist hierfür eine Lichtquelle 18 der in Fig. 4 gezeigten benutzerabgewandten Oberfläche 15 des Betätigungsorgans 5 zur Beleuchtung des Durchbruchs 12 zugeordnet, so daß das Funktionssymbol 8 innenbeleuchtbar ist. Die Lichtquelle 18 kann zu diesem Zweck im Inneren des Betätigungsorgans 5 und zwar im Hohlraum 10 angeordnet sein. Genausogut kann die Lichtquelle 18 im Gehäuse 2 des Schalters 1 angeordnet sein, wobei gegebenenfalls ein nicht weiter gezeigter Lichtleiter zwischen der Lichtquelle 18 und dem Durchbruch 12 befindlich ist. Als Lichtquelle 18 eignet sich beispielsweise eine Glühlampe oder eine Leuchtdiode. Weiterhin ist der Kunststoff für die Kunststoffschicht 13 so gewählt, daß dieser für Licht im sichtbaren Spektralbereich wenigstens teilweise durchlässig und damit im wesentlichen transparent ist, während der Werkstoff für die Wandung 9 des Betätigungsorgans 5 im wesentlichen nichttransparent für Licht im sichtbaren Spektralbereich ist.

Die Erfindung ist anhand eines als Wippe ausgebildeten Betätigungsorgans erläutert, jedoch nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel eines Wippschalters beschränkt. Selbstverständlich kann das Betätigungsorgan auch als Druckknopf oder Taste an einem Druckknopfschalter oder auch als Drehknebel an einem Drehschalter ausgebildet sein. Anstelle eines Funktionssymbols am Betätigungsorgan kann der Durchbruch auch zur Anzeige des jeweiligen Schaltzustandes des Schalters dienen, d. h. als eine in Fig. 1 dargestellte Funktionsanzeige 19, ob die jeweilige mit dem Schalter zu bedienende Funktion im Kraftfahrzeug aus- oder eingeschaltet ist. Die Erfindung umfaßt weiterhin auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen des Erfindungsgedankens. So kann der erfindungsgemäße Bedienschalter nicht nur in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, sondern auch als Bedienelement an Haushaltsgeräten, Elektrowerkzeugen, Werkzeugmaschinen o. dgl. Verwendung finden.

Bezugszeichen-Liste

1

elektrischer Schalter

2

Gehäuse

3

Anschluß

4

Kontaktsystem

5

Betätigungsorgan

6

Lagerzapfen

7

Schaltzapfen

8

Funktionssymbol

9

,

9

' Wandung (von Betätigungsorgan)

10

Hohlraum (von Betätigungsorgan)

11

Kunststoffauskleidung

12

Durchbruch

13

Kunststoffschicht

14

benutzerseitige Oberfläche (am Betätigungsorgan)

15

benutzerabgewandte Oberfläche (am Betätigungsorgan)

16

korrespondierende Oberfläche (von Kunststoffschicht)

17

Beschichtung

18

Lichtquelle

19

Funktionsanzeige

Claims (12)

1. Elektrischer Schalter mit einem Kontaktsystem (4) und mit einem bewegbaren Betätigungsorgan (5) zum Schalten des Kontaktsystems (4), dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan (5) eine wenigstens teilweise aus einem von Kunststoff verschiedenen Werkstoff bestehende Wandung (9) besitzt, daß das Betätigungsorgan (5) einen Durchbruch (12) für ein Funktionssymbol (8), für eine Funktionsanzeige (19) o. dgl. in der Wandung (9) aufweist, und daß sich im Durchbruch (12) eine diesen wenigstens teilweise ausfüllende Kunststoffschicht (13) befindet.

2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Werkstoff für die Wandung (9) um einen harten, und insbesondere für Licht im sichtbaren Spektralbereich im wesentlichen nichttransparenten Werkstoff, wie um Metall, Keramik, Stein, Glas o. dgl. handelt.

3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das gesamte Betätigungsorgan (5), das insbesondere als eine Wippe ausgebildet ist, aus Metall besteht.

4. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Metall bestehende Wandung (9) des Betätigungsorgans (5) durch Fräsen, Tiefziehen, Prägen, Gießen o. dgl. herstellt ist.

5. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchbruch (12) durch Stanzen, Fräsen, Erodieren, Laserstrahlschneiden o. dgl. in der Wandung (9) des Betätigungsorgans (5) eingebracht ist.

6. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschicht (13) den Durchbruch (12) vollständig ausfüllt und eine zur benutzerseitigen Oberfläche (14) der Wandung (9) des Betätigungsorgans (5) korrespondierende Oberfläche (16) aufweist.

7. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschicht (13) durch Ausgießen, Umspritzen, Einspritzen o. dgl. des Durchbruchs (12) mit Kunststoff hergestellt ist, insbesondere indem das Betätigungsorgan (5) an dessen benutzerabgewandten Oberfläche (15) mit Kunststoff hinterspritzt ist.

8. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (9) des Betätigungsorgans (5) mit einer Beschichtung (17) an dessen benutzerseitigen Oberfläche (14) zur Oberflächenveredelung versehen ist.

9. Elektrischer Schalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff beständig gegenüber galvanischen Bädern, wie Säuren, Basen o. dgl., zur Oberflächenveredelung des Betätigungsorgans (5) sowie insbesondere nicht galvanisierbar ist, und daß die Beschichtung (17) aus einer galvanisch aufgebrachten Schicht, beispielsweise aus einer Goldschicht, Silberschicht, Chromschicht o. dgl., besteht.

10. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff für Licht im sichtbaren Spektralbereich wenigstens teilweise durchlässig ist und daß der benutzerabgewandten Oberfläche (15) des Betätigungsorgans (5) eine Lichtquelle (18) zur Innenbeleuchtung des Durchbruchs (12) zugeordnet ist.

11. Elektrischer Schalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (18) im Inneren des Betätigungsorgans (5) und/oder in einem Gehäuse (2) des Schalters (1) angeordnet ist, wobei gegebenenfalls ein Lichtleiter zwischen der Lichtquelle (18) und dem Durchbruch (12) befindlich ist.

12. Elektrischer Schalter nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Lichtquelle (18) um eine Glühlampe, eine Leuchtdiode o. dgl. handelt.