EP0818048A1 - Elektrischer tastschalter - Google Patents

Elektrischer tastschalter

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Publication number
EP0818048A1
EP0818048A1 EP96908016A EP96908016A EP0818048A1 EP 0818048 A1 EP0818048 A1 EP 0818048A1 EP 96908016 A EP96908016 A EP 96908016A EP 96908016 A EP96908016 A EP 96908016A EP 0818048 A1 EP0818048 A1 EP 0818048A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
key
housing
electrical
steering wheel
actuating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP96908016A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0818048B1 (de
Inventor
Claus Raddatz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eaton Controls GmbH and Co KG
Original Assignee
Eaton Controls GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eaton Controls GmbH and Co KG filed Critical Eaton Controls GmbH and Co KG
Publication of EP0818048A1 publication Critical patent/EP0818048A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0818048B1 publication Critical patent/EP0818048B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H21/00—Switches operated by an operating part in the form of a pivotable member acted upon directly by a solid body, e.g. by a hand
    • H01H21/02—Details
    • H01H21/18—Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H21/22—Operating parts, e.g. handle
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2231/00—Applications
    • H01H2231/026—Car

Definitions

  • the invention relates to an electrical pushbutton switch with a housing accommodating switching elements and at least one automatically resetting and off-center button with a switching finger acting on the switching elements.
  • Such an electrical pushbutton switch is known from DE 71 38 974 U1.
  • a button is recessed in a housing.
  • the key is stored via an eccentric axis of rotation which extends through the side walls of the key and the housing.
  • the gap is required to enable smooth shifting.
  • the button is pressed, the columns parallel to the axis of rotation also change their size. Dirt and foreign bodies can very easily get into the pushbutton switch through the gap.
  • the flat design of the key only allows the key to be operated from one direction only. This negative effect is exacerbated by the fact that the key is embedded deep in the housing.
  • the housing of the push button switch is complex and expensive since the parts lying in the housing are inconvenient to insert. Furthermore, the key does not offer a clear target for an actuating force. The actuating force must be introduced perpendicular to the housing so that the switching takes place clearly. In this respect, there are clear limits for the positioning of such a pushbutton switch. Due to its design, it does not offer the possibility of more universal use and the comfort of a different operation that achieves the same result.
  • the invention has for its object to provide an electrical pushbutton switch of the type mentioned, which enables a high level of operating convenience with a simple structure and inexpensive manufacture.
  • the key has an actuating bead provided with two opposing actuating surfaces which is aligned approximately axially parallel to the key bearing, the actuating force introduced on the side of the key bearing approximately parallel to the housing having the same direction of action on the key has, like the actuation force introduced on the opposite side approximately perpendicular to the housing.
  • the pushbutton switch is fastened in the area of a steering wheel of a motor vehicle in such a way that a hand gripping the steering wheel of the steering wheel can act with one thumb on one actuating surface and with the other fingers on the other actuating surface of the button. Since the hand grips the steering wheel of the steering wheel, it can be supported. The correct dosing of the required actuating force is therefore very easily possible. Analogously to the possibilities of the natural movement of the fingers or the thumb, the actuating force is introduced, the handle around the steering ring not having to be released when the pushbutton switch is actuated. Rather, the steering ring is more closely enclosed by the finger or thumb that performs the actuation.
  • the pushbutton switch is assigned to the steering wheel in such a way that the actuating bead behind the steering wheel runs approximately parallel and set back to the steering wheel .
  • the housing is firmly connected to the steering wheel, the actuating surfaces of the button protruding through an aperture in the steering wheel bowl surrounding the steering wheel hub and no steering wheel spokes being provided in the area of the button. This always ensures that fingers and thumbs are opposite each other in relation to the control surfaces. If the steering wheel guided by the hands turns, the button is turned at the same angle. Even in critical situations, the button can be pressed without detaching the hand from the steering wheel. A clear view of the key is ensured.
  • the button is therefore expediently located between two steering wheel spokes of the steering wheel.
  • the actuating surface of the key facing the operator has a symbol surface which can be illuminated by a lighting element arranged below the key.
  • a lighting element arranged below the key.
  • a housing opening facing the key or keys is provided, which is covered by the key or keys, each key being rotatably attached to at least one bearing bracket fixed to the housing, and housing-fixed pivot stops defining the pivoting range of the key.
  • the covering of the housing opening by the key or keys prevents dirt from penetrating into the electrical key switch.
  • the housing is smaller with the same key surface.
  • sealing diaphragms are formed on the keys and / or the housing and bridge the gap between the housing and the respective key. This represents a far-reaching security against contamination. The undesired emission of light, which is emitted by the luminous element present in the housing, is also prevented.
  • a contact unit connected to electrical lines is preferably provided in the housing and a reset of the key between the housing and the key acting spring unit clamped.
  • the contact unit is expediently a printed circuit board carrying at least one light-emitting element, on which, facing the button, there lies a snap disk which effects the electrical bridging and resets the button.
  • the switching finger arranged on the button preferably acts on the snap disk, and this closes or opens the current paths on the circuit board when actuated, the button assuming its initial position under the spring action of the snap disk after the actuating force has ended.
  • the housing receiving at least two buttons is designed via electrical lines as a switch unit having a connecting plug.
  • FIG. 1 is a view of a steering wheel of a motor vehicle with electrical push buttons according to the invention
  • FIG. 2 shows a section through the steering wheel according to FIG. 1 in the direction of arrows II-II,
  • FIG. 3 shows a view of the steering wheel according to FIG. 1 in the direction of arrow III with the steering wheel rim broken away
  • FIG. 4 shows a perspective view of a switch unit composed of electrical push-button switches according to the invention
  • FIG. 5 shows a section through an unactuated electrical key switch according to FIG. 4, along the line VV and FIG. 6 shows the electrical pushbutton switch according to FIG. 5 in the actuated state.
  • a steering wheel 1 is shown, to which a switch unit 2 is assigned.
  • Behind the steering wheel 1 is the steering column 3, in which the steering column 4 is mounted, at the end of which the steering wheel 1 is located.
  • the steering wheel hub 5, which surrounds the steering wheel bowl 6, is arranged concentrically with the steering wheel 1.
  • the steering wheel bowl 6 receives the airbag, the hook contact and an electrical connection system through which the contact is transmitted from the rotating steering wheel 1 to the fixed steering column 3.
  • the steering wheel 1 has a steering rim 7 which is connected via steering wheel spokes 8 to the steering wheel bowl 6 surrounding the steering wheel hub 5.
  • the switch unit 2, which is arranged in the steering wheel bowl 6, consists of two pushbutton switches 9, one of which is arranged on each side of the steering wheel 1.
  • Each of the key switches 9 has three keys 10, which are arranged side by side and visible from the operator.
  • the pushbutton switch 9 has an approximately rectangular housing 11 with narrow sides 12 and long sides 13. At opposite corners of the housing 11, a fastening flange 14 with an embedded fastening hole 15 is formed between a narrow side 12 and a long side 13. To stiffen the mounting flange 14 there is a strut 16 between the mounting flange 14 and the narrow side 12.
  • the housing 11 is made wider at its base 17 than the keys 10. Via a circumferential one
  • the housing wall 19, which has the same width as the key 10 on the side facing away from the base 17 of the housing 11, is set back at an incline 18.
  • a base 20 is inserted into the housing 11 from the side of the base 17 and fastened there. The base 20 does not cover the entire opening on the base 17 of the housing 11.
  • Each key 10 has an actuating bead 30 which is aligned approximately axially parallel to the key bearing 24 and from this is spaced.
  • the surfaces running from the key edge 31 on both sides to the actuation bead 30 are the actuation surfaces 32 and 33.
  • the actuation surfaces 32 and 33 like the actuation bead 30, run approximately axially parallel to the key bearing 24, perpendicular to the key bearing 24 and starting from the circumferential key edge 31 are also perpendicular to the actuating surfaces 32 and 33 key legs 34.
  • a bearing flange 35 adjoins each key leg 34, into which a flange bore 36 is inserted.
  • a bearing pin 37 fastened to the bearing bracket 21 lies in the flange bore 36.
  • the key bearing 24 is displaced to the key edge 31 and is approximately a quarter of the length of the narrow sides 12 from it. There is a gap 39 between the key edge 31 and the upper side 38 of the housing.
  • the bearing bracket 21 which is fixed to the housing is so high that the key bearing 24 is located approximately in the middle at the height of the gap 39.
  • light recessed grips 40 are embedded in the actuating surfaces 32 and 33, from which the fingertips or the tip of the thumb do not slip when operating.
  • the key switches 9 are fastened to the steering wheel 1 in such a way that the actuating force 42 initiated by the thumb 41 acts on the actuating surface 32 opposite the key bearing 24, approximately perpendicular to the housing 11.
  • the actuating force 44 initiated by the fingers 43 acts on the actuation ⁇ surface 33, which is located on the side of the key bearing 24 and extends from the key edge 31 to the actuating bead 30.
  • the extent of the actuating surface 32 extends from the key edge 31 to the actuating bead 30, but Above the actuating surface 33.
  • the arrangement of the actuating surfaces 32 and 33 with the actuating bead 30 arranged therebetween is approximately V-shaped, but the actuating bead 30 is located off-center on the key 10 more in the direction of the key bearing 24 located.
  • the housing 11 of the pushbutton switch 9 is fastened in the region of the steering wheel 1 via the fastening flanges 14.
  • the fastening takes place in such a way that the hand 43 which grips the steering ring 7 lies in front of the actuating surface 33 and the thumb 41 in front of the actuating surface 32 and thus the actuating force 42 or 44 can be introduced.
  • the most favorable arrangement is given when the actuating bead 30 is approximately parallel to the steering rim 7 at the level of the rear side 45 of the steering rim 7.
  • the rear 45 of the steering rim 7 is the side of the steering wheel 1 facing away from the operator.
  • the housing 11 is fixed to the steering wheel 1.
  • the key switch 9 rotates with the steering wheel 1.
  • the steering wheel 1 is surrounded by a steering wheel bowl 6 which also rotates with the steering wheel 1.
  • the steering wheel bowl 6 there is an aperture hole 46 which is only so large that the buttons 10 of the pushbutton switch 9 with their actuating surfaces 32 and 33 and their actuating bead 30 protrude there and are freely movable.
  • the steering wheel bowl 6 also covers the area of the housing 11 protruding beyond the buttons 10 with the fastening flanges arranged thereon 14 from.
  • the pushbutton switch 9 is always attached to the steering wheel 1 at a point where there are no steering wheel spokes 8 in front of the buttons 10 of the pushbutton switch 9.
  • the steering wheel 1 has a total of four steering wheel spokes 8.
  • the distance between two steering wheel spokes 8 is designed such that the keys 10 of the key switch 9 look directly between the two steering wheel spokes 8.
  • the operator has a clear view of the keys 10 or the actuating surfaces 32.
  • a symbol 47 is opened on the actuating surfaces 32, which gives an indication of the function of the associated key 10. So that the operator receives an indication of the function of the key 10 even in the dark, a translucent symbol surface 48 is embedded in the actuating surface 32 of the key 10.
  • a light-emitting element 50 in the form of an LED is applied to a circuit board 49. If the lighting element 50 is activated, the light also shines through the symbol surface 48 in the key 10. In the non-illuminated state of the key 10, the switching function can be recognized by tactile symbols (not shown) applied to the actuating surfaces 32 and 33.
  • the keys 10 Facing the keys 10 there is a housing opening 51 in the housing 11 which is enclosed by the housing walls 19.
  • the keys 10 arranged side by side cover the entire housing opening 51.
  • a key gap 52 is always left between the individual keys 10 so that the keys 10 do not rub against one another.
  • the key bearings 24 are parallel to the long sides 13 of the housing 11 aligned.
  • the keys 10 pivot about the key bearing 24 by a limited angle, which is defined by pivot stops 52 and 53. The pivoting away of the key 10 from the housing 11 is limited by the pivot bolt 52 serving as a stop.
  • the locking edge 57 abuts the locking pin 54, the limit of the swiveling range is reached.
  • the pivoting in of the button 10 is limited by the impact of the switching finger 29 with the interposition of the snap disk 58 on the printed circuit board 49.
  • Sealing screens 56 are injection molded onto the keys 10 parallel to the long sides of the housing 11 in the key cavity 27 and are so long that they dip into the housing opening 51 and thus cover the gap 39 between the housing top 38 and the key edge 31.
  • the light emitted by the luminous element 50 can therefore not emerge from the housing 11 via the gap 39.
  • the sealing diaphragm 56 In the area of the locking pin 54, the sealing diaphragm 56 has an opening, namely the locking slot 55 through which light can penetrate. In order to prevent this, there is a further sealing screen 59 covering the bolt slot 55 in this area on the housing 11.
  • a contact unit 60 is arranged in the housing 11 of the pushbutton switch 9.
  • the contact unit 60 comprises a circuit board 49, a snap disk 58 and the lighting element 50.
  • the pushbutton switch 9 can be connected to the on-board electrical system of a motor vehicle via electrical lines 23 soldered to the printed circuit board 50 and which are led out of the housing 11 through the free space 22. If one of the actuating forces 42, 44 acts on the key 10, it swings against the force of the spring unit 61 arranged in the housing 11 about the key bearing 24. The shift finger 29 compresses the spring unit 61, which is already slightly preloaded. Since the spring unit 61 is the snap disk 58 at the same time, it snaps over and connects or interrupts current paths on the printed circuit board 49 (FIG. 6). The key 10 is automatically pivoted back into its starting position (FIG. 5) by the snap disk 58, which also serves as the spring unit 61, after the actuation force 42 or 44 has ceased to exist.
  • FIG. 4 shows a switch unit 2, which consists of two push-button switches 9.
  • Each of the key switches 9 carries three keys 10, of which two keys 10 are provided with a symbol 47.
  • Electrical lines 23 run from the left key switch 9 to the right key switch 9. In the right key switch 9, the lines 23 are connected on the printed circuit board 49.
  • Connecting lines 63 coming out of the right pushbutton switch 9 end in connecting plugs 64 with which the switch unit 2 is connected to an electrical system.

Landscapes

  • Steering Controls (AREA)
  • Switches With Compound Operations (AREA)

Abstract

Ein elektrischer Tastschalter (9) mit einem Schaltelemente aufnehmenden Gehäuse (11) ist mit mindestens einer selbsttätig rückstellenden sowie außermittig gelagerten Taste (10) mit einem auf die Schaltelemente einwirkenden Schaltfinger (29) versehen. Um einen hohen Bedienungskomfort des Tastschalters (9) zu erzielen, weist die Taste (10) einen mit zwei gegenüberliegenden Betätigungsflächen (32, 33) versehenen Betätigungswulst (30) auf, der annähernd achsparallel zum Tastenlager (24) ausgerichtet ist, wobei die auf der Seite des Tastenlagers (24) etwa parallel zum Gehäuse (11) eingeleitete Betätigungskraft (44) die gleiche Wirkrichtung auf die Taste (10) hat wie die auf der gegenüberliegenden Seite etwa senkrecht zum Gehäuse (11) eingeleitete Betätigungskraft (42).

Description

Elektrischer Tastschalter
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischer Tastschal¬ ter mit einem Schaltelemente aufnehmenden Gehäuse und minde¬ stens einer selbsttätig rückstellenden sowie außermittig ge¬ lagerten Taste mit einem auf die Schaltelemente einwirkenden Schaltfinger.
Aus dem DE 71 38 974 Ul ist ein derartiger elektrischer Tast¬ schalter bekannt. Hierbei ist eine Taste in einem Gehäuse vertieft eingesetzt. Die Lagerung der Taste erfolgt über eine außermittige Drehachse die sich durch die Seitenwände der Ta¬ ste und des Gehäuses erstreckt. Zwischen den senkrecht und parallel zur Drehachse ausgerichteten Seitenwänden der Taste und dem Gehäuse ist stets ein großer, die Toleranzen ausglei¬ chender Spalt vorhanden. Der Spalt ist erforderlich, um ein leichtgängiges Schalten zu ermöglichen. Beim Betätigen der Taste ändern die drehachsparallelen Spalte außerdem noch ihre Größe. Durch die Spalte können sehr leicht Schmutz und Fremd¬ körper in den Tastschalter gelangen. Die flache Ausgestaltung der Taste läßt es nur zu, die Taste nur aus einer Richtung zu betätigen. Dieser Negativeffekt wird noch dadurch verstärkt, daß die Taste tief im Gehäuse eingebettet ist Bei einem tie- fen Gehäuse ist die Montage des Tastschalters aufwendig und teuer, da die im Gehäuse einliegenden Teile umständlich ein¬ zulegen sind. Die Taste bietet weiterhin keine eindeutige Angriffsfläche für eine Betätigungskraft. Die Betätigungs¬ kraft muß senkrecht zum Gehäuse eingeleitet werden, damit das Schalten auch eindeutig erfolgt. Insofern sind für die Posi¬ tionierung eines solchen Tastschalters eindeutige Grenzen ge¬ setzt. Er bietet durch seine Ausgestaltung nicht die Möglich¬ keit des universelleren Einsatzes und nicht den Komfort einer unterschiedlichen, das gleiche Ergebnis erzielenden Bedie¬ nung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Tastschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, der ei¬ nen hohen Bedienungskomfort bei gleichzeitig einfachem Aufbau und kostengünstiger Herstellung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß die Ta¬ ste einen mit zwei gegenüberliegenden Betätigungsflächen ver¬ sehenen Betätigungswulst aufweist der annähernd achsparallel zum Tastenlager ausgerichtet ist, wobei die auf der Seite des Tastenlagers etwa parallel zum Gehäuse eingeleitete Betäti¬ gungskraft die gleiche Wirkrichtung auf die Taste hat wie die auf der gegenüberliegenden Seite etwa senkrecht zum Gehäuse eingeleitete Betätigungskraft.
Durch diese Maßnahme wird ein hoher Bedienkomfort erreicht, der es ermöglicht, den elektrische Tastschalter aus unter¬ schiedlichen Richtungen zu betätigen.. Es sind keine aufwen- digen Umlenkgetriebe erforderlich, um die Richtung der Betä¬ tigungskräfte auf die Wirkrichtung der Taste anzupassen, was sich äußerst kostengünstige auswirkt.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der TastSchalter derart im Bereich eines Lenkrades eines Kraft¬ fahrzeuges befestigt, daß eine den Lenkkranz des Lenkrades umgreifende Hand mit ihrem Daumen auf die eine Betätigungs- fläche und mit ihren Fingern auf die andere Betätigungsfläche der Taste einwirken kann. Da die Hand den Lenkkranz des Lenk¬ rades umgreift, kann sie sich abstützen. Das richtige Dosie¬ ren der erforderlichen Betätigungskraft ist sonach sehr leicht möglich. Analog den Möglichkeiten der natürlichen Be¬ wegung der Finger bzw. des Daumens wird die Betätigungskraft eingeleitet, wobei bei der Betätigung des Tastschalters der Griff um den Lenkkranz nicht gelöst werden muß. Vielmehr er¬ folgt eine engere Umschließung des Lenkkranzes durch den die Betätigung ausführenden Finger bzw. Daumen.
Um den körperlichen Gegebenheiten unter Berücksichtigung der Ausrichtung der Gelenke der Finger und des Daumens zu ent¬ sprechen, ist nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Er¬ findung der Tastschalter derart dem Lenkkranz zugeordnet, daß der Betätigungswulst hinter dem Lenkkranz annhähernd parallel und zurückversetzt zu dem Lenkkranz verläuft. Dies gewährlei¬ stet eine optimale Zuordnung der Betätigungsflächen der Taste zu den Fingern bzw. dem Daumen. Bei einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist das Gehäuse fest mit dem Lenkrad verbunden, wobei die Be¬ tätigungsflächen der Taste durch ein Blendenloch in der die Lenkradnabe umgebenden Lenkradschüssel hindurchragen und im Bereich der Taste keine Lenkradspeichen vorgesehen sind. Hierdurch wird immer ein Gegenüberliegen von Fingern und Dau¬ men in Bezug zu den Bedienflächen gewährleistet. Dreht sich das von den Händen geführte Lenkrad, so wird die Taste mit gleichem Winkel mitgedreht. Selbst in kritischen Situationen ist das Betätigen der Taste möglich, ohne die Hand vom Lenk¬ rad zu lösen. Der freie Blick auf die Taste ist sicherge¬ stellt.
Wird das Lenkrad um einen großen Winkelbereich verschwenkt, so soll nach dem Zurückschwenken des Lenkrades wieder eine eindeutige und sichere Zuordnung der Taste zu den Fingern bzw. dem Daumen gewährleitet sein, ohne daß dazu eine Inau¬ genscheinnahme der Taste erforderlich ist. Zweckmäßigerweise befindet sich daher die Taste zwischen zwei Lenkradspeichen des Lenkrades.
Bevorzugt ist ferner vorgesehen, daß die dem Bediener zuge¬ wandte Betätigungsfläche der Taste eine Symbolfläche besitzt, die durch ein unterhalb der Taste angeordnetes Leuchtelement beleuchtbar ist. Gerade in der Phase, in der sich ein Bedie¬ ner an eine Tastenkombination gewöhnen muß oder ein in der Kombination ungeübter Bediener das Lenkrad in der Hand hält, wird durch das Anzeigen der Schaltfunktion eine Fehlbedienung vermieden. Hilfreich ist es, wenn zweckmäßigerweise die Beta- tigungsflachen der Taste taktile Symbole aufweisen. Ohne In¬ augenscheinnahme der Taste erkennt der Bediener zweifelsfrei die Funktion die der Taste zugeordnet ist.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist im Gehäuse eine der oder den Tasten zugewandte Gehäuseöffnung vorhanden, die von der oder den Tasten überdeckt wird, wobei jede Taste drehbeweglich an mindestens einer gehäusefesten Lagerlasche befestigt ist, und gehäusefeste Schwenkanschläge den Schwenk¬ bereich der Taste festlegen. Die Überdeckung der Gehäuseöff¬ nung durch die Taste bzw. die Tasten verhindert das Eindrin¬ gen von Schmutz in den elektrischen Tastschalter. Zugleich baut bei gleicher Tastenfläche das Gehäuse kleiner.
An den Tasten und/oder dem Gehäuse sind nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung Dichtblenden ange¬ formt die den Spalt zwischen dem Gehäuse und der jeweiligen Taste überbrücken. Dies stellt eine weiterreichende Sicher¬ heit vor Verschmutzung dar. Auch wird das nicht gewollte Ab¬ strahlen von Licht verhindert, das von dem im Gehäuse vorhan¬ denen Leuchtelement abgestrahlt wird.
Damit der elektrische Tastschalter leicht im elektrischen Schaltbild geändert werden kann oder durch Austausch von Ein¬ zelteilen sowohl elektrisch als auch mechanisch verändert werden kann, ist bevorzugt im Gehäuse eine mit elektrischen Leitungen verbundene Kontakteinheit vorgesehen und zwischen dem Gehäuse und der Taste eine die Rückstellung der Taste be¬ wirkende Federeinheit eingespannt. Zweckmäßigerweise ist die Kontakteinheit eine mindestens ein Leuchtelement tragende Leiterplatte, auf der der Taste zuge¬ wandt eine die elektrische Überbrückung bewirkende und die Taste zurückstellende Schnappscheibe aufliegt. Bei der Ver¬ wendung von Leiterplatten ist die Anpassung an geänderte Strompfade sehr leicht möglich, da die Kontur der Leiterplat¬ te immer identisch bleiben kann. Lediglich durch Ändern des Leiterplattenlayouts lassen sich die Strompfade und somit das Schaltbild ändern. Selbst durch das Entfernen oder Hinzufügen von elektrischen Brücken zwischen den Pfaden ist die Anpas¬ sung möglich. Dies ist bereits mit einer automatischen Ferti¬ gungsstraße möglich, in der sowohl die Leuchtelemente als auch die Schnappscheibe eingesetzt werden können. Die Leuch¬ telemente und eventuell erforderliche Widerstände werden po¬ sitioniert und elektrisch verbunden. Die Schnappscheiben wer¬ den lediglich positioniert.
Die Anzahl der Teile und damit die Teilekosten und die Monta¬ gekosten sollen möglichst gering sein. Um dies zu erreichen, wirkt bevorzugt der an der Taste angeordnete Schaltfinger auf die Schnappscheibe ein, und diese schließt oder öffnet bei Betätigung die Strompfade auf der Leiterplatte, wobei nach Beendigung der Betätigungskraft die Taste unter der Federwir¬ kung der Schnappscheibe ihre Ausgangsstellung einnimmt.
Damit die Endmontage preisgünstig wird, ist die Qualität der zusammengehörenden Funktionsteile zu überprüfen und bereits vor der Endmontage sicherzustellen. Weiterhin sollen bei die- ser Fertigungstiefe Fehlmontagen und Fehlsteckungen oder nicht korrekt ausgeführte Einsteckungen der Anschlüsse ver¬ mieden werden. Dies wird zweckmäßigerweise dadurch erreicht, daß das mindestens zwei Tasten aufnehmende Gehäuse über elek¬ trische Leitungen als eine Anschlußstecker aufweisende Schal¬ tereinheit ausgebildet ist.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke wird in der nach¬ folgenden Beschreibung anhand eines Ausführungsbeispieles, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht auf ein Lenkrad eines Kraftfahrzeuges mit erfindungsgemäßen elektrischen Tastschaltern,
Fig. 2 einen Schnitt durch das Lenkrad gemäß Fig. 1 in Richtung der Pfeile II-II,
Fig. 3 eine Anssicht auf das Lenkrad gemäß Fig. 1 in Rich¬ tung des Pfeiles III mit ausgebrochenem Lenkrad¬ kranz,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht auf eine aus elektri¬ schen TastSchaltern nach der Erfindung zusammenge¬ setzte Schaltereinheit,
Fig. 5 einen Schnitt durch einen unbetätigten elektrischen Tastschalter gemäß Fig. 4, entlang der Linie V-V und Fig. 6 den elektrischen Tastschalter gemäß Fig. 5 im betä¬ tigten Zustand.
In den Fig. 1 bis 3 ist ein Lenkrad 1 dargestellt, dem eine Schaltereinheit 2 zugeordnet ist. Hinter dem Lenkrad 1 liegt der Lenkstock 3, in dem die Lenksäule 4 gelagert ist, an de¬ ren Ende sich das Lenkrad 1 befindet. Konzentrisch zum Lenk¬ rad 1 ist die Lenkradnabe 5 angeordnet, die die Lenkradschüs¬ sel 6 umgibt. Die Lenkradschüssel 6 nimmt den Airbag, den Hu¬ penkontakt und ein elektrisches Verbindungssystem auf, durch das der Kontakt vom drehenden Lenkrad 1 zum feststehenden Lenkstock 3 übertragen wird. Das Lenkrad 1 besitzt einen Lenkkranz 7, der über Lenkradspeichen 8 mit der die Lenkrad¬ nabe 5 umgebenen Lenkradschüssel 6 verbunden ist. Die Schal¬ tereinheit 2, die in der Lenkradschüssel 6 angeordnet ist, besteht aus zwei Tastschaltern 9, von denen an jeder Seite des Lenkrades 1 einer angeordnet ist. Jeder der Tastschalter 9 besitzt drei Tasten 10, die nebeneinander und vom Bediener aus sichtbar angeordnet sind.
Der Tastschalter 9 weist ein annähernd rechteckförmiges Ge¬ häuse 11 mit Schmalseiten 12 und Längsseiten 13 auf. An ge¬ genüberliegenden Ecken des Gehäuses 11 ist zwischen je einer Schmalseite 12 und einer Längsseite 13 ein Befestigungs¬ flansch 14 mit einem eingelassenen Befestigungsloch 15 ange¬ formt . Zur Versteifung des Befestigungsflansches 14 befindet sich eine Strebe 16 zwischen dem Befestigungsflansch 14 und der Schmalseite 12. Das Gehäuse 11 ist an seiner Basis 17 breiter ausgeführt als die Tasten 10. Über eine umlaufende Schräge 18 ist die Gehäusewand 19 zurückgesetzt, die an der der Basis 17 des Gehäuses 11 abgewandten Seite die gleiche Breite wie die Taste 10 hat. Ein Sockel 20 ist von der Seite der Basis 17 in das Gehäuse 11 eingesetzt und dort befestigt. Der Sockel 20 deckt nicht die ganze Öffnung an der Basis 17 des Gehäuses 11 ab. Durch einen ausgesparten Freiraum 22 füh¬ ren elektrische Leitungen 23 hindurch. Für jede Taste 10 sind am Sockel zwei Lagerlaschen 21 angespritzt. Die Lagerlaschen 21 besitzen eine L-Form und setzen damit das Tastenlager 24 außermittig zum Gehäuse 11. Die zwei für eine Taste 10 vor¬ handenen Lagerlaschen 21 sind soweit voneinander beabstandet, daß sie die Taste 10 auch axial führen. Auf der Innenseite 25 des Sockels 20 befinden sich Schaltelemente 26, die sowohl für das elektrische als auch das mechanische Schalten vorge¬ sehen sind. Über die Schaltelemente 26 wird die Taste 10 selbsttätig zurückgestellt. Die Taste 10 nimmt dadurch im un- betätigten Zustand die Stellung ein, die in Fig. 5 darge¬ stellt ist. Die Taste 10 besitzt auf der dem Gehäuse 11 ge¬ genüberliegenden Seite einen Tastenhohlraum 27, der von einem an einer Tastenwand 28 angespritzten Schaltfinger 29 durchragt wird. Ringsum ist der Tastenhohlraum 27 vom Tasten- rand 31 begrenzt, der der Gehäusewand 19 des Gehäuses 1 ge¬ genüberliegt . Der Schaltfinger 29 ist im Querschnitt rund und trägt an seinem dem Gehäuse 11 zugewandten Ende einen Schalt- kegel 65, mit dem der Schaltvorgang punktgenau eingeleitet wird.
Jede Taste 10 weist einen Betätigungswulst 30 auf, der annä¬ hernd achsparallel zum Tastenlager 24 ausgerichtet und von diesem beabstandet ist. Die von dem Tastenrand 31 beidseitig zum Betätigungswulst 30 verlaufenden Flächen sind die Betäti¬ gungsflächen 32 und 33. Die Betätigungsflächen 32 und 33 ver¬ laufen wie der Betätigungswulst 30 annähernd achsparallel zum Tastenlager 24. Senkrecht zum Tastenlager 24 und vom umlau¬ fenden Tastenrand 31 ausgehend liegen ebenfalls senkrecht zu den Betätigungsflächen 32 und 33 Tastenschenkel 34 vor. An jedem Tastenschenkel 34 schließt sich ein Lagerflansch 35 an, in den eine Flanschbohrung 36 eingelassen ist. Ein an der La¬ gerlasche 21 befestigter Lagerzapfen 37 liegt in der Flansch¬ bohrung 36 ein. Das Tastenlager 24 ist zum Tastenrand 31 ver¬ schoben und weist von diesem etwa einen Abstand von einem viertel der Länge der Schmalseiten 12 auf. Zwischen dem Ta¬ stenrand 31 und der Gehäuseoberseite 38 befindet sich ein Spalt 39. Die gehäusefeste Lagerlasche 21 ist so hoch ausge¬ führt, daß sich das Tastenlager 24 etwa mittig auf der Höhe des Spaltes 39 befindet. In die Betätigungsflächen 32 und 33 sind, um eine bessere Griffigkeit zu erreichen, leichte Griffmulden 40 eingelassen, aus denen die Fingerspitzen bzw. die Daumenspitze beim Bedienen nicht abrutschen. Die Tast- schalter 9 sind so am Lenkrad 1 befestigt, daß die vom Daumen 41 eingeleitete Betätigungskraft 42 auf die dem Tastenlager 24 gegenüberliegenden Betätigungsfläche 32 einwirkt, und zwar annähernd senkrecht zum Gehäuse 11. Die von den Fingern 43 eingeleitete Betätigungskraft 44 wirkt auf die Betätigungs¬ fläche 33, die sich auf der Seite des Tastenlagers 24 befin¬ det und sich vom Tastenrand 31 bis zum Betätigungswulst 30 erstreckt. Die Ausdehnung der Betätigungsfläche 32 geht vom Tastenrand 31 bis hin zum Betätigungswulst 30, jedoch gegen- über der Betätigungsfläche 33. Die Anordnung der Betätigungs¬ flächen 32 und 33 mit dem dazwischen angeordneten Betäti¬ gungswulst 30 ist in etwa V-förmig, wobei sich jedoch der Be¬ tätigungswulst 30 außermittig auf der Taste 10 mehr in Rich¬ tung des Tastenlagers 24 befindet.
Über die Befestigungsflansche 14 ist das Gehäuse 11 des Tast- schalters 9 im Bereich des Lenkrades 1 befestigt. Die Befe¬ stigung erfolgt so, daß die den Lenkkranz 7 umgreifende Hand mit ihren Fingern 43 vor der Betätigungsfläche 33 und der Daumen 41 vor der Betätigungsfläche 32 liegt und somit die Betätigungskraft 42 bzw. 44 eingeleitet werden kann. Die gün¬ stigste Anordnung ist dann gegeben wenn der Betätigungswulst 30 annähernd parallel zum Lenkkranz 7 auf der Höhe der Rück¬ seite 45 des Lenkkranzes 7 vorliegt. Die Rückseite 45 des Lenkkranzes 7 ist die dem Bediener abgewandte Seite des Lenk¬ rades 1.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse 11 fest mit dem Lenkrad 1 verbunden. Somit dreht sich der Tast- schalter 9 mit dem Lenkrad 1 mit. Das Lenkrad 1 ist im Be¬ reich seiner Lenkradnabe 5 von einer Lenkradschüssel 6 umge¬ ben, die sich ebenfalls mit dem Lenkrad 1 mitdreht. In der Lenkradschüssel 6 ist ein Blendenloch 46, das lediglich so groß ist, daß die Tasten 10 des Tastschalters 9 mit ihren Be¬ tätigungsflächen 32 und 33 und ihrem Betätigungswulst 30 dort hindurchragen und frei beweglich sind. Die Lenkradschüssel 6 deckt auch den über die Tasten 10 hinausragenden Bereich des Gehäuses 11 mit den daran angeordneten Befestigungsflanschen 14 ab. Die Befestigung des Tastschalters 9 am Lenkrad 1 er¬ folgt immer an einer Stelle, an der keine Lenkradspeichen 8 vor den Tasten 10 des Tastschalters 9 liegen.
Wie aus der Fig. 1 ersichtlich, besitzt das Lenkrad 1 insge¬ samt vier Lenkradspeichen 8. Der Abstand zwischen zwei Lenk¬ radspeichen 8 ist so ausgelegt, daß die Tasten 10 des Tasten¬ schalters 9 direkt zwischen den beiden Lenkradspeichen 8 hin¬ durchschauen. Dadurch hat der Bediener freien Einblick auf die Tasten 10 bzw. auf die Betätigungsflächen 32. Auf die Be¬ tätigungsflächen 32 ist jeweils ein Symbol 47 aufgebrach, das einen Hinweis auf die Funktion derzugehörigen Taste 10 gibt. Damit der Bediener auch im Dunkeln einen Hinweis auf die Funktion der Taste 10 erhält, ist in die Betätigungsfläche 32 der Taste 10 eine durchscheinende Symbolfläche 48 eingelas¬ sen. Im Innern des Tastschalters 9 ist auf einer Leiterplatte 49 ein Leuchtelement 50 in Form einer LED aufgebracht. Wird das Leuchtelement 50 aktiviert, so strahlt das Licht auch durch die Symbolfläche 48 in der Taste 10. Im unbeleuchteten Zustand der Taste 10 wird das Erkennen der Schaltfunktion durch auf den Betätigungsflächen 32 und 33 aufgebrachte tak- tile Symbole (nicht dargestellt) ermöglicht.
Den Tasten 10 zugewandt befindet sich im Gehäuse 11 eine Ge¬ häuseöffnung 51 die von den Gehäusewänden 19 umschlossen ist. Die nebeneinander angeordneten Tasten 10 überdecken die ge¬ samte Gehäuseöffnung 51. Zwischen den einzelnen Tasten 10 bleibt immer ein Tastenspalt 52 frei, damit die Tasten 10 nicht aneinander reiben. Die Tastenlager 24 sind parallel zu den Längsseiten 13 des Gehäuses 11 ausgerichtet. Um die Ta¬ stenlager 24 schwenken die Tasten 10 um einen begrenzten Win¬ kel, der durch Schwenkanschläge 52 und 53 festgelegt ist. Das Wegschwenken der Taste 10 vom Gehäuse 11 wird durch den als Anschlag dienenden Schwenkriegel 52 begrenzt. Dabei greift ein an der Gehäusewand 19 im Bereich der Gehäuseöffnung 51 angebrachter, nach innen gerichteter Riegelzapfen 54 in ein Riegellangloch 55 ein, das in eine im Tastenhohlraum 27 an der Taste 10 angeformte Dichtblende 56 eingelassen ist. Bei der Anlage der Riegelkante 57 am Riegelzapfen 54 ist die Grenze des Ausschwenkbereiches erreicht . Das Einschwenken der Taste 10 wird durch das Auftreffen des Schaltfingers 29 unter Zwischenschaltung der Schnappscheibe 58 auf die Leiterplatte 49 begrenzt.
An den Tasten 10 sind parallel zu den Längsseiten des Gehäu¬ ses 11 im Tastenhohlraum 27 Dichtblenden 56 angespritzt, die, so lang sind, daß sie bis in die Gehäuseöffnung 51 eintauchen und somit den Spalt 39 zwischen der Gehäuseoberseite 38 und dem Tastenrand 31 überdecken. Das von dem Leuchtelement 50 abgestrahlte Licht kann daher nicht aus dem Gehäuse 11 über den Spalt 39 austreten. Im Bereich des Riegelzapfens 54 hat die Dichtblende 56 einen Durchbruch, nämlich das Riegellang¬ loch 55, durch den Licht hindurchdringen kann. Um das zu ver¬ hindern, ist in diesem Bereich am Gehäuse 11 eine das Riegel- langloch 55 überdeckende weitere Dichtblende 59 vorhanden.
Im Gehäuse 11 des Tastschalters 9 ist eine Kontakteinheit 60 angeordnet. Die Kontakteinheit 60 umfaßt eine Leiterplatte 49, eine Schnappscheibe 58 und das Leuchtelement 50. Über an der Leiterplatte 50 angelötete elektrische Leitungen 23, wel¬ che durch den Freiraum 22 aus dem Gehäuse 11 herausgeführt sind, ist der Tastschalter 9 an das Bordnetz eines Kraftfahr¬ zeuges anschließbar. Wirkt eine der Betätigungskräfte 42, 44 auf die Taste 10 ein, so schwenkt diese entgegen der Kraft der im Gehäuse 11 angeordneten Federeinheit 61 um das Tasten¬ lager 24. Der Schaltfinger 29 drückt die bereits leicht vor¬ gespannte Federeinheit 61 zusammen. Da die Federeinheit 61 gleichzeitig die Schnappscheibe 58 ist, schnappt diese um und verbindet oder unterbricht Strompfade auf der Leiterplatte 49 (Figur 6) . Die Taste 10 wird durch die gleichzeitig als Fe¬ dereinheit 61 dienende Schnappscheibe 58 nach dem Wegfall der Betätigungskraft 42 oder 44 selbsttätig in ihre Ausgangslage (Figur 5) zurückgeschwenkt.
Die Figur 4 zeigt eine Schaltereinheit 2, die aus zwei Tast- schaltern 9 besteht. Jeder der Tastschalter 9 trägt drei Ta¬ sten 10, von denen je zwei Tasten 10 mit einem Symbol 47 ver¬ sehen sind. Von dem linken Tastschalter 9 verlaufen elektri¬ sche Leitungen 23 zu dem rechten Tastschalter 9. Im rechten Tastschalter 9 sind die Leitungen 23 auf der Leiterplatte 49 verbunden. Aus dem rechten Tastschalter 9 abgehende Anschlu߬ leitungen 63 enden in Anschlußsteckern 64, mit denen die Schaltereinheit 2 an ein Bordnetz angeschlossen wird.

Claims

Patentansprüche
Elektrischer Tastschalter mit einem Schaltelemente auf¬ nehmenden Gehäuse und mindestens einer selbsttätig rückstellenden sowie außermittig gelagerten Taste mit einem auf die Schaltelemente einwirkenden Schaltfinger, dadurch gekennzeichnet, daß die Taste (10) einen mit zwei gegenüberliegenden Betätigungsflächen (32, 33) versehenen Betätigungswulst (30) aufweist, der annä¬ hernd achsparallel zum Tastenlager (24) ausgerichtet ist, wobei die auf der Seite des Tastenlagers (24) etwa parallel zum Gehäuse (11) eingeleitete Betätigungskraft (44) die gleiche Wirkrichtung auf die Taste (10) hat wie die auf der gegenüberliegenden Seite etwa senkrecht zum Gehäuse (11) eingeleitete Betätigungskraft (42) .
Elektrischer Tastschalter nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Tastschalter derart im Bereich eines Lenkrades (1) eines Kraftfahrzeuges befestigt ist, daß eine den Lenkkranz (7) des Lenkrades (1) um¬ greifende Hand mit ihrem Daumen auf die eine Betäti¬ gungsfläche (32) und mit ihrem Finger auf die andere Betätigungsfläche (33) der Taste (10) einwirken kann.
Elektrischer Tastschalter nach dem Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastschalter derart dem Lenkkranz (7) zugeordnet ist daß der Betätigungswulst (30) hinter dem Lenkkranz (7) annhähernd parallel und zurückversetzt an dem Lenkkranz (7) verläuft.
4. Elektrischer Tastschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Gehäuse (11) fest mit dem Lenkrad (1) verbunden ist, wobei die Betäti¬ gungsflächen (32, 33) der Taste (10) durch ein Blenden¬ loch (46) in der die Lenkradnabe (5) umgebenden Lenk- radschüssel (6) hindurchragen und im Bereich der Taste (10) keine Lenkradspeichen (8) vorgesehen sind.
5. Elektrischer Tastschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Taste (10) sich zwischen zwei Lenkradspeichen (8) des Lenkrades (1) be¬ findet .
6. Elektrischer Tastschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Bediener zu¬ gewandte Betätigungsfläche (32) der Taste (10) eine Symbolfläche (48) besitzt, die durch ein unterhalb der Taste (10) angeordnetes Leuchtelement (50) beleuchtbar ist.
7. Elektrischer Tastschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsflä¬ chen (32, 33) der Taste (10) taktile Symbole aufweisen.
8. Elektrischer Tastschalter nach einem der Ansprüche 1 oder 7, da u ch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (11) ei- ne der oder den Tasten (10) zugewandte Gehäuseöffnung (51) vorhanden ist, die von der oder den Tasten (10) überdeckt wird, wobei jede Taste (10) an mindestens ei¬ ner gehäusefesten Lagerlasche (21) drehbeweglich befe¬ stigt ist, und gehäusefeste Schwenkanschläge (52, 53) den Schwenkbereich der Taste (10) festlegen.
9. Elektrischer Tastschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an den Tasten (10) und/oder dem Gehäuse (11) Dichtblenden (56, 59) ange¬ formt sind die den Spalt (39) zwischen dem Gehäuse (11) und der jeweiligen Taste (10) überbrücken.
10. Elektrischer Tastschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (11) eine mit elektrischen Leitungen (23) verbundene Kontaktein¬ heit (60) vorgesehen und zwischen dem Gehäuse (11) und der Taste (10) eine die Rückstellung der Taste (10) be¬ wirkende Federeinheit (61) eingespannt ist.
11. Elektrischer Tastschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakteinheit
(60) eine mindestens ein Leuchtelement (50) tragende Leiterplatte (49) ist, auf der der Taste (10) zugewandt eine die elektrische Überbrückung bewirkende und die Taste (10) zurückstellende Schnappscheibe (58) auf¬ liegt.
12. Elektrischer Tastschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der an der Taste
(10) angeordnete Schaltfinger (29) auf die Schnapp¬ scheibe (58) einwirkt und diese bei Betätigung die Strompfade auf der Leiterplatte (49) schließt oder öff¬ net, wobei nach Beendigung der Betätigungskraft (42, 44) die Taste (10) unter der Federwirkung der Schnapp¬ scheibe (58) ihre Ausgangsstellung einnimmt.
13. Elektrischer Tastschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens zwei Tasten (10) aufnehmende Gehäuse (11) über elektrische Leitungen (23, 63) als eine Anschlußstecker (64) auf¬ weisende Schaltereinheit (2) ausgebildet ist.
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