DE4126318A1 - Schaltungsanordnung mit mechanisch betaetigtem schalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit einer elektronischen Schaltung und einem mechanisch betätigten Schalter.

Eine derartige Schaltungsanordnung ist beispielsweise für Sitzheizungen eines Kraftwagens bekannt. Wenn hierbei der Schalter mechanisch aufgebaut ist und mit den elektronischen Bauelementen mechanisch in Verbindung steht, können statische und bei den Schaltvorgängen dynamische Belastungen auf die elektronische Schaltung einwirken, wodurch beispielsweise Lötstellen und Befestigungsstellen mechanisch beansprucht werden können.

Durch die Erfindung wird bei einer Schaltungsanordnung, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit einer elektronischen Schaltung und einem mechanisch betätigten Schalter, der ein bewegbares Schalterbetätigungsteil und zwei Schaltbauelemente aufweist, von denen das eine an dem Schalterbetätigungsteil, und das andere feststehend angeordnet sind, die Aufgabe gelöst, eine weitestgehend statische und dynamische mechanische Entlastung der elektronischen Schaltung und deren Bauelemente trotz der Anwesenheit des mechanisch betätigten Schalters zu erreichen.

Gemäß der Erfindung ist das eine Schaltbauelement als an die elektronische Schaltung angeschlossenes Hall-Element ausgebildet und das andere Schaltbauelement ist als mit dem Hall-Element während der Bewegung des Schalterbetätigungsteils unter Erzeugung eines Schaltsignals berührungslos zusammenwirkender Dauermagnet ausgebildet.

Beim Betätigen des Schalterbetätigungsteils kommt es somit zu einer Relativbewegung des eine definierte Polung aufweisenden Magneten und des Hall-Elementes, das dabei den Magneten überquert oder von dem Magneten überquert wird, wodurch das Hall-Element in den magnetischen Fluß gelangt und ein Schaltsignal erzeugt, welches in der elektronischen Schaltung ausgewertet werden kann. Da es bei diesem Schaltvorgang nicht zu einem Berührungskontakt zwischen dem Magneten und dem Hall- Element kommt, treten auf das Hall-Element und die elektronische Schaltung einwirkende mechanische Kräfte während des Schaltvorganges nicht auf.

Wenngleich es im Rahmen der Erfindung möglich ist, das Hall- Element auf einem von dem Substrat, auf dem die elektronischen Bauelemente der elektronischen Schaltung angeordnet sind, gesonderten Träger anzuordnen, bietet die Erfindung aufgrund des von mechanischen Kräften freien Schaltvorganges den besonderen Vorteil, das Hall-Element zusammen mit der elektronischen Schaltung auf einem gemeinsamen Substrat anordnen zu können, das vorzugsweise ein Keramiksubstrat ist. Hierdurch ergibt sich eine wesentliche Vereinfachung des Schaltungsaufbaus und eine Reduzierung der Anzahl der erforderlichen Bauteile.

Die Erfindung läßt sich auch verwirklichen, wenn das Hall- Element, ggf. zusammen mit der elektronischen Schaltung, an dem beweglichen Schalterbetätigungsteil, und der Dauermagnet feststehend angeordnet sind. Bevorzugt sind jedoch der Dauermagnet an dem Schalterbetätigungsteil und das Hall-Element feststehend angeordnet, wodurch sich zusätzlich eine mechanische Entkopplung des Schalterbetätigungsteils und dessen Abstützung und Lagerung von dem Hall-Element, und in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung auch von der mit dem Hall-Element auf einem gemeinsamen Substrat ausgebildeten elektronischen Schaltung erreichen läßt.

Durch Verwendung mehrerer Dauermagnete im Zusammenwirken mit einem oder mehreren Hall-Elementen lassen sich mehrere Schaltstufen erzielen. So können zur Verwirklichung zweier Schaltstufen das Schalterbetätigungsteil aus einer Mittelstellung heraus in entgegengesetzten Richtungen bewegbar sein und als Schaltbauelemente zwei Hall-Elemente und ein in der Mittelstellung des Schalterbetätigungsteils zwischen den beiden Hall-Elementen angeordneter, mit den beiden Hall- Elementen je nach Bewegungsrichtung des Schalterbetätigungsteils zusammenwirkender Dauermagnet vorhanden sein, oder umgekehrt zwei Dauermagnete und ein in der Mittelstellung des Schalterbetätigungsteils zwischen den beiden Dauermagneten angeordnetes, jeweils mit einem der beiden Dauermagneten je nach Bewegungsrichtung des Schalterbetätigungsteils zusammenwirkendes Hall-Element vorgesehen sein. Jedoch lassen sich mehrere Schaltstufen auch mit anderen als den vorstehenden beiden Ausführungsformen erreichen.

Als bewegliches Schalterbetätigungsteil können beispielsweise Drucktasten, Schieber oder Drehknöpfe oder dergleichen verwendet werden. In einer gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform ist das Schalterbetätigungsteil als mit einem Wipptaster versehene Schaltwippe ausgebildet. An dem Schalterbetätigungsteil kann eine Rückstellfeder angreifen. Auch können mechanische Rasten und Anschläge vorgesehen sein, um definierte Schalterstellungen anzugeben.

Wenngleich auch andere Anwendungsgebiete für die Erfindung als die in einem Kraftfahrzeug möglich sind, wird die Verwendung der Erfindung in einem Kraftfahrzeug für manuell betätigte Schalter, und hierbei insbesondere die Verwendung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zum Schalten der Sitzheizung in einem Kraftwagen bevorzugt.

Die Erfindung wird anhand einer Ausführungsform erläutert, die in den wesentlichen Teilen ihres Aufbaus aus der Zeichnung ersichtlich ist. Die Zeichnung zeigt jeweils schematisch in Fig. 1 eine Baugruppe mit einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung in Vorderansicht und in Fig. 2 die Baugruppe in Seitenansicht.

In dem Gehäuse 5 der Baugruppe ist als Schalterbetätigungsteil 1 eine mit einem Wipptaster 7 versehene Schaltwippe schwenkbar gelagert, die entsprechend des Doppelpfeils in Fig. 1 zwei Schaltstellungen, die durch strichpunktierte Darstellungen der Schaltwippe angegeben sind, beidseitig einer mittleren Nullstellung aufweist, die mit durchgehenden Linien dargestellt ist. An dem nach unten in das Gehäuse 5 ragenden Arm der Schaltwippe 1 ist im Abstand von deren Drehpunkt ein Dauermagnet 3 definierter Polung angeordnet. Parallel im Abstand von der Schwenkebene des Arms der Schaltwippe 1 ist in dem Gehäuse 5 ein Keramiksubstrat 4 mit einer elektronischen Schaltung mit (nicht gezeigten) elektronischen Bauelementen angebracht. Auf dem Keramiksubstrat 4 sind weiter zwei Hall- Elemente 2 beidseitig der mit von der Mittellinie des Arms der Schaltwippe 1 in deren Nullstellung überdeckten Mittellinie im Abstand in einer solchen Entfernung von der Achse der Schaltwippe 1 angeordnet, die dem Abstand des Dauermagneten 3 von dieser Achse entspricht. Die Hall-Elemente 2 sind an die elektronische Schaltung angeschlossen.

Wenn der Wipptaster 7 manuell betätigt wird, so wird die Schaltwippe 1 in der jeweiligen Betätigungsrichtung verschwenkt, wodurch das jeweilige Hall-Element 2 von dem Dauermagneten 3 berührungslos überquert und überdeckt wird, so daß es in den magnetischen Fluß des Dauermagneten 3 gelangt und ein Schaltsignal erzeugt wird, auf das die elektronische Schaltung anspricht. Der jeweilige Schaltzustand wird mit Leuchtdioden 6 angezeigt.

Claims (6)

1. Schaltungsanordnung, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit einer elektronischen Schaltung und einem mechanisch betätigten Schalter, der ein bewegbares Schalterbetätigungsteil (1) und zwei Schaltbauelemente (2, 3) aufweist, von denen das eine an dem Schalterbetätigungsteil, und das andere feststehend angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Schaltbauelement als an die elektronische Schaltung angeschlossenes Hall-Element (2) ausgebildet ist und das andere Schaltbauelement als mit dem Hall-Element (2) während der Bewegung des Schalterbetätigungsteils (1) unter Erzeugung eines Schaltsignals berührungslos zusammenwirkender Dauermagnet (3) ausgebildet ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hall-Element (2) zusammen mit der elektronischen Schaltung auf einem gemeinsamen Substrat (4) angeordnet ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet (3) an dem Schalterbetätigungsteil (1) und das Hall-Element (2) feststehend angeordnet sind.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schalterbetätigungsteil (1) aus einer Mittelstellung heraus in entgegengesetzten Richtungen bewegbar ist und als Schaltbauelemente zwei Hall-Elemente (2) und ein in der Mittelstellung des Schalterbetätigungsteils (1) zwischen den beiden Hall-Elementen (2) angeordneter, mit den Hall-Elementen je nach Bewegungsrichtung des Schalterbetätigungsteils (1) zusammenwirkender Dauermagnet (3), oder umgekehrt zwei Dauermagnete und ein in der Mittelstellung des Schalterbetätigungsteils zwischen den beiden Dauermagneten angeordnetes, jeweils mit einem der beiden Dauermagneten je nach Bewegungsrichtung des Schalterbetätigungsteils zusammenwirkendes Hall-Element vorgesehen sind.

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schalterbetätigungsteil (1) als mit einem Wipptaster (7) versehene Schaltwippe ausgebildet ist.

6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch die Verwendung zum Schalten der Sitzheizung in einem Kraftwagen.