DE4132645A1 - Elektrischer drucktastenschalter, insbesondere fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Drucktastenschalter, insbesondere für Kraftfahrzeuge, der ein Gehäuse, eine Drucktaste, die im Gehäuse vorzugsweise linear bewegbar ist, ein Druckstück, eine Umschaltwippe, die kippbar im Gehäuse gelagert ist und an ihrer dem Druckstück zugekehrten Seite Anschläge aufweist, die die Verschwenkbarkeit des Druckstücks begrenzen, und eine Rückstellfeder aufweist, die sich am Druckstück und an der Umschaltwippe abstützt.

Ein derartiger Schalter ist durch die DE-OS 29 27 492 bekannt. Bei diesem Schalter ist der Durchmesser der Rückstellfeder so groß, daß sie die Umschaltwippe auf beiden Seiten einer durch die Schwenkachse des Druckstücks und die Schwenkachse der Umschaltwippe bestimmten Ebene beaufschlagt. Da die Umschaltwippe in ihren beiden Schaltstellungen jeweils eine schräge Lage einnimmt, liegt das untere Ende der Rückstellfeder jeweils auf einer schiefen Ebene auf. Die Schräglage des unteren Endes überträgt sich auch auf das obere Ende der Rückstellfeder, so daß je nachdem, ob die Umschaltwippe die eine oder die andere Schaltstellung einnimmt, das Druckstück zur einen oder zur anderen Seite hin verschwenkt ist. Dadurch kann mit einiger Sicherheit ausgeschlossen werden, daß das Druckstück bei einer Umschaltung auf die Spitze einer an der Oberseite der Umschaltwippe ausgebildeten Herzkurve stößt und so die Umschaltung blockiert wird.

Außerdem ist aus der DE-OS 31 51 501 ein Drucktastenschalter bekannt, bei dem ein Druckstück unter Verwendung von zwei Federn in die gleiche Lage gebracht wird, in der sich die Umschaltwippe befindet.

Die Drucktaste nimmt in der AUS-Position des Schalters eine andere Stellung ein als in der EIN-Position.

Um nun bei Betätigung des Schalters sowohl aus der AUS- als auch der EIN-Position heraus den gleichen Leerhub des Druckknopfes zu erlangen, ist der Boden der Aufnahme der Umschaltwippe mit einem stufenartigen Absatz versehen.

Der Boden der Aufnahme gemäß Fig. 2 ist gleichmäßig konvex gewölbt, in einer weiterern Ausführung gemäß Fig. 1 ist er dachförmig symmetrisch mit ebenen Dachflächen.

Wenn im vorstehenden und im folgenden ein unterer und ein oberer Teil beschrieben wird, dann ist diese Lagebeschreibung jeweils so zu verstehen, daß der untere Teil weiter von der Vorderwand bzw. Taste des Schalters entfernt ist als der obere Teil. Durch diese Definition ist zum Beispiel auch bei einem waagerechten Einbau des Schalters die Lage aller Teile eindeutig festgelegt.

Bei den Ausführungen nach den oben zitierten Anmeldungen ist es denkbar, daß die Umschaltwippe in der Mitte zwischen beiden Endstellungen stehenbleibt. Dies tritt ein, wenn die Drucktaste langsam eingedrückt und genau dann losgelassen wird, wenn der Schaltnocken der Umschaltwippe über der Lagerstelle des Schaltkontaktes steht.

Der lange Schenkel des T-förmigen Druckstücks steht dann auf dem First bzw. auf dem höchsten Punkt der Aufnahme der Umschaltwippe, welcher sich bei dieser Lage genau über dem Drehpunkt der Umschaltwippe befindet. Selbst eine hohe auf die Drucktaste wirkende Kraft erzeugt dann kein auf die Umschaltwippe wirkendes Kippmoment, da die wirksame Hebellänge gleich Null ist. Der Schalter ist dann für den weiteren Betrieb blockiert, unter Umständen verhilft eine Erschütterung dazu, aus der Mittelstellung herauszukommen. Obwohl dieser Schalterzustand bei normaler Betätigung des Schalters nicht vorkommt, möchte man doch eine Möglichkeit vorsehen, um die Umschaltwippe gezielt aus der Mittellage herausschwenken zu können.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schalter so weiterzubilden, daß die Umschaltwippe nach Einnahme der Mittellage mit der nächsten Drucktastenbetätigung aus der Mittellage herausgeschwenkt wird. Zur Lösung wird vorgeschlagen, die Aufnahme der Umschaltwippe so auszubilden, daß der First außermittig in der Aufnahme positioniert ist.

Hierdurch wird erreicht, daß bei einer Mittelstellung der Umschaltwippe der Schaltstößel des Druckstücks nicht über dem First steht.

Somit ist es möglich, bei der nächsten Schalterbetätigung die Umschaltwippe aus der Mittellage herauszuschwenken und den Schalter im Anschluß daran wieder normal zu betreiben.

Vorteilhafte Ausgestaltungen können den Unteransprüchen entnommen werden.

Sollte ein den Merkmalen des Anspruchs 4 gemäß aufgebauter Schalter noch einen zu großen Schalthub aufweisen, dann kann durch Einbezug der Merkmale der Ansprüche 5 bis 11 der Drucktasten-Schalthub verringert werden.

In Anspruch 12 wird die Verwendung einer Stufe vorgeschlagen.

Unterschiedlich hohe Antriebspunkte des Schaltstößels auf der Umschaltwippe haben nämlich verschieden lange Leerwege der Drucktaste aus der EIN- bzw. AUS-Position des Schalters heraus zur Folge.

Dies könnten manche Benutzer als störend empfinden. Durch die Stufe wird unterschiedliches Niveau der Antriebspunkte ausgeglichen und es werden gleiche Leerwege für EIN- und AUS-Schalthub erzielt.

Als nachteilig könnte bei dieser Lösung jedoch empfunden werden, daß bei der Bewegung des Schaltstößels von der Stufe zum Anschlag hin die Spitze des Schaltstößels nicht permanent auf der Dachfläche gleiten kann, da sie ja von der Oberfläche der Stufe zur Dachfläche überspringen muß und dabei ein Klick-Geräusch erzeugt. Ein Klickgeräusch tritt außerdem beim Anschlagen der Schaltstößelspitze an den Seitenwänden auf.

Somit entsteht bei einem Schalter gemäß Fig. 1 beim AUSschalten ein Doppelklickgeräusch und beim EINschalten ein Einfachklickgeräusch.

Ersetzt man bei einem Schalter nac Fig. 1 die Umschaltwippe beispielsweise durch eine Umschaltwippe nach Fig. 2 gemäß Anspruch 10, dann tritt kein Doppelklickgeräusch auf. Dafür muß jedoch ein etwas längerer Schalthub in Kauf genommen werden.

Bei Ausbildung gemäß Anspruch 14 ergibt sich ein Schalter, dessen Umschaltwippe im Falle einer Mittelstellung beim nächsten Tastendruck aus dieser Mittelstellung in eine AUS-Stellung herausgeschwenkt wird.

Dabei ist es ohne Belang, ob sich der Schalter zuvor in der EIN- oder der AUS-Position befand. Durch diese Zwangsausschaltung wird weitgehend vermieden, daß eine elektrische Einrichtung unbemerkt irrtümlicherweise eingeschaltet ist.

Im folgenden sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Schalter mit einer Umschaltwippe mit gewölbten Dachflächen.

Fig. 2 zeigt ein Schnittbild durch eine Umschaltwippe mit ebenen Dachflächen.

Fig. 3 zeigt die Umschaltwippe aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab.

Bei der Konstruktion der Dachflächen in der Aufnahme einer Umschaltwippe nach den erfindungsgemäßen Ausführungen ist darauf zu achten, daß im Bereich der Mittellinie soviel Gefälle eingeplant wird, daß der Schaltstößel auch unter extremen Bedingungen im Störungsfall bei Tastendruck aus der Mittellage herausgleiten kann.

Als ungünstige Bedingungen wären beispielsweise Schaltstößelverschleiß, Dachflächenverschleiß und extreme Temperaturen anzusehen.

Der in der Zeichnung dargestellte elektrische Druckknopfschalter 11 besitzt ein Schaltergehäuse 40 aus Kunststoff, das einen rechteckigen, nach beiden Stirnseiten hin offenen Rahmen 44 und eine Bodenplatte 42 aufweist, die die Unterseite des Rahmens verschließt.

Gemäß Fig. 1 ist das Betätigungsorgan des Drucktastenschalters 11 durch eine rechteckige, kastenförmige Drucktaste 50 aus Kunststoff gebildet, die von der Oberseite des Rahmens 44 her in diesem linear und senkrecht zur Bodenplatte 42 verschiebbar gehalten ist. Der Druckknopf 50 besitzt einen rechteckförmigen Betätigungsknopf 51, von dessen Unterseite aus und zu dessen Außenkante zurückversetzt rechteckförmig angeordnete Seitenwände, von denen lediglich die beiden längeren parallelen Seitenwände 52 und 53 dargestellt sind, senkrecht abstehen.

In den gegenüberliegenden Seitenwänden 52 und 53 der Drucktaste 50 ist jeweils ein beidendig verschlossener Schlitz 54 eingearbeitet, in dem ein Ansatz 45 eingreift, der von der gegenüberliegenden Seitenwand des Rahmens 44 des Gehäuses 40 nach innen ausgeprägt ist. Dadurch ist die Drucktaste 50 im Gehäuserahmen 44 zwar verschiebbar, aber unverlierbar gehalten.

In nicht dargestellter Weise sind an drei benachbarten Seitenwänden von Drucktaste 50 und Gehäuserahmen 44 Führungsnuten bzw. -leisten vorgesehen. Außerdem sind an geeigneten Stellen zwischen Gehäuse 40 und Drucktaste 50 hier nicht dargestellte Federn vorgesehen, entgegen deren Kraft die Drucktaste 50 zum Gehäuse 40 hin verschiebbar ist.

Der Rahmen 44 besitzt einen zur Bodenplatte 42 parallelen Zwischenboden 41, der eine rechteckförmige Durchbrechung 46 besitzt, die einerseits in der parallel zur Quermittelebene des Gehäuses liegenden Zeichnungsschnittebene und andererseits in der Längsmittelebene liegt und von deren beiden in der Zeichnungsebene liegenden Längsseiten zwei U-förmige Lagergabeln eines Lagerbocks zur Drucktaste 50 hin abstehen.

In diesen beiden parallelen Lagergabeln 47 ist ein Druckstück 30 mit seinen beiden einander abgewandten Achszapfen verschiebbar und verschwenkbar aufgenommen. Das Druckstück 30 ist etwa T-förmig, der durch die Durchbrechung 46 ragende Teil wird als Schaltstößel 32 bezeichnet.

Das Druckstück 30 wird an seiner über dem Schaltstößel 32 liegenden, nach oben gewölbten Oberfläche von einem an der Drucktaste 50 vorgesehenen Ansatz 55 beaufschlagt, welcher ebenfalls in den beiden Lagergabeln geführt ist.

Der Zwischenboden 41 ist zu beiden Seiten der Durchbrechung 46 mit Durchführungen für die Federn 35 versehen.

Die Federn 35 stützen sich einenends in trapezartig ausgebildeten Aufnahmen 31 des Druckstücks 30 und andernends in ebenfalls im Querschnitt etwa trapezförmig ausgebildeten Aufnahmen 22 der Umschaltwippe 20 ab.

Die Umschaltwippe 20 ist im wesentlichen T-förmig ausgebildet, besitzt also einen Querbalken und einen nach unten weisenden rohrförmigen Fortsatz 28.

Im Querbalken sind zwei trapezförmig ausgebildete Aufnahmen 22 und eine Aufnahme 23 mit rechteckförmiger Grundfläche und dachförmigem Aufbau angeordnet.

Die Aufnahme 23 ist in Längsrichtung begrenzt durch die Seitenwände 19, welche als Anschläge den Schwenkbereich des Druckstücks 30 begrenzen.

Nicht näher dargestellt ist die Lagerung der Umschaltwippe 20 mittels zweier einander abgewandter an der Umschaltwippe angeformter Achszapfen, die jeweils in einer Lagerbohrung eines Haltestegs eingreifen. Die beiden Haltestege stehen zueinander parallel von der Bodenplatte 42 ab.

Zur Umschaltwippe 20 gehört noch ein Fortsatz 28, in welchem unter der Wirkung einer Druckfeder ein Schaltnocken 21 längsverschiebbar und unverlierbar gehalten ist.

Der Schaltnocken 21 drückt unter dem Einfluß einer Druckfeder auf einen beweglich gelagerten Schaltkontakt 12, der an einem Ende mit Kontaktwerkstoff versehen ist, welches die Kontaktstelle 17 bildet. Der Schaltkontakt 12 steht in dauerhafter Verbindung mit einem die Bodenplatte 42 durchdringenden Steckerstift 15. Ein zweiter Steckerstift 16 durchdringt ebenfalls die Bodenplatte. Dieser Steckerstift 16 ist über der Bodenplatte 42 abgewinkelt und mit Kontaktwerkstoff versehen, der eine zweite Kontaktstelle 17 bildet, welche der Kontaktstelle 17 des beweglichen Schaltkontakts 12 gegenüberliegt.

Für den beweglichen Schaltkontakt 12 ergibt sich eine stabile Endlage, wenn der Schaltnocken 21 sich aus der Mittellage zu den Kontaktstellen 17 hin neigt und eine zweite stabile Lage, wenn sich der Schaltnocken 21 zum Anschlagbalken 43 hinbewegt.

Es ist jedoch nicht ganz auszuschließen, daß bei einem vorzeitig abgebrochenen Schaltvorgang die Umschaltwippe 20 eine Mittellage einnimmt und der Schaltnocken 21 genau über der Stelle steht, an der der Schaltkontakt 12 auf dem Kontaktlager 13 ruht.

Dann wird das Druckstück 30 durch die Federn 35 ebenfalls in eine Mittellage geschwenkt und der Schaltstößel 32 steht mit seiner Spitze über der Dachfläche 26.

Beim nächsten Tastenhub wird das Druckstück 30 abwärts bewegt, die Spitze des Schaltstößels 32 gleitet auf der rechts des Firstes 24 befindlichen Dachfläche 26 bis zur Seitenwand 19 oder, falls vorhanden, bis an den Fuß der Stufe 27. Beim weiteren Niederdrücken der Drucktaste 50 kippt die Umschaltwippe 20 aus ihrer Mittellage heraus und der Schaltnocken 21 bringt den beweglichen Schaltkontakt 21 in die AUS-Position, wobei ein Ende des Schaltkontaktes 21 auf dem Anschlagbalken 43 aufliegt.

Beim Loslassen der Drucktaste 50 gleitet die Spitze des Schaltstößels 32 über die Dachfläche 26 bis zum First 24 und springt dann über zur Seitenwand 18.

Dabei dreht sich das Druckstück 30 in eine in etwa richtungsgleiche Schräglage, in der sich die Umschaltwippe 20 bereits befindet und wird unter dem Einfluß der Federn 35 so gehalten. Von nun an ist wieder ganz normaler Schalterbetrieb möglich, wovon ein erster Zyklus beschrieben werden soll.

Ein erneutes Niederdrücken der Drucktaste 50 schwenkt die Umschaltwippe 20 in die andere Endlage und beim Loslassen der Drucktaste 50 gleitet die Spitze des Schaltstößels 32 über die Dachfläche 25 bis zum First 24 und springt von dort zur Seitenwand 19. Der Schaltkontakt 12 befindet sich jetzt über die Kontaktstellen in elektrischer Verbindung zum ortsfesten Schaltkontakt 14. Der Schalter ist somit in EIN-Position.

Nochmaliges Niederdrücken der Drucktaste 50 schwenkt die Umschaltwippe 20 wieder in die Endlage, die für die Schaltfunktion ein AUS bedeutet.

Beim Loslassen der Drucktaste 50 gleitet die Spitze des Schaltstößels 32 über die Dachfläche 26 bis zum First 24 und springt von dort zur Seitenwand 18. Die beiden Kontakte 12 und 14 sind voneinander getrennt. Der Schalter ist in AUS-Position.

Claims (14)

1. Elektrischer Drucktastenschalter, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Gehäuse (40) und mit einer im Gehäuse vorzugsweise linear bewegbar angeordneten Drucktaste (50), mit einem mit der Drucktaste (50) verschiebbaren und schwenkbar gelagerten Druckstück (30), das einen Schaltstößel (32) aufweist und mit einer verschwenkbar im Gehäuse (40) gelagerten Umschaltwippe (20), die an ihrer dem Druckstück (30) zugekehrten Seite mit einer Aufnahme (23) versehen ist, welche einen im Schnitt dachgiebelförmigen Boden mit einem First besitzt und die über das Druckstück verschwenkbar ist, wobei die Position der Umschaltwippe (20) über mindestens ein Federelement die Ruhestellung des Druckstücks (30) bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß der First (24) des dachgiebelförmigen Bodens außermittig in der Aufnahme (23) sitzt.

2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der First (24) einen Versatz von der Mittellinie der Umschaltwippe (20) aufweist, der mindestens der unteren Breite des Schaltstößels (32) entspricht.

3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der First (24) einen Versatz von der Mittellinie der Umschaltwippe (20) aufweist, der in etwa der unteren Breite des Schaltstößels (32) entspricht.

4. Elektrischer Schalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Dachflächen (25, 26) zu beiden Seiten des Firstes (24) eben ist.

5. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Dachflächen (25, 26) gewölbt ist.

6. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dachflächen (25, 26) verschieden abfallen.

7. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wölbung der Dachflächen (25, 26) verschieden ist.

8. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gefällwinkel der Dachfläche (26) mit zunehmender Ferne vom First (24) abnimmt.

9. Elektrischer Schalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gefällwinkel der längeren Dachfläche (26) erst in einem Abstand von der Mittellinie gegen Null geht, der etwa dem Abstand des Firstes (24) von der Mittellinie entspricht.

10. Elektrischer Schalter nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dachflächen (25, 26) mit ihrer firstfernen Seite auf gleichem Niveau enden.

11. Elektrischer Schalter nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dachflächen (25, 26) mit ihrer firstfernen Seite auf verschiedenem Niveau enden.

12. Elektrischer Schalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß am firstfernen Ende der längeren Dachfläche (26) eine Stufe (27) vorhanden ist.

13. Elektrischer Schalter nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltwippe (20) mit zweiten und dritten Aufnahmen (22) versehen ist, daß das Druckstück (30) T-förmig ausgebildet ist und schwenkbar ist und in Drucktastenbetätigungsrichtung verschiebbar im Gehäuse (40) gelagert ist und daß zwei Federn (35) vorgesehen sind, die sich jeweils in Aufnahmen (22) der Umschaltwippe (20) bzw. in Aufnahmen (31) des T-förmigen Druckstücks (30) abstützen.

14. Elektrischer Schalter nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche mit Schaltkontakten (12, 14), die Kontaktstellen (17) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß der First von der gedachten Mittellinie der Umschaltwippe (20) aus gesehen so versetzt ist, daß bei einem Niederdrücken der Drucktaste (50) in der Mittelstellung der Umschaltwippe (20) diese in die AUS-Schaltstellung gelangt.