EP2056318A1 - Switch, in particular window lifting switch - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Schalter, insbesondere einen Fensterheberschalter, mit einem Gehäuse, einer Schaltwippe, die im Gehäuse gelagert und elektrischen Kontakten zugeordnet ist, und einer Taste, die ebenfalls im Gehäuse gelagert ist.The invention relates to a switch, in particular a power window switch, with a housing, a rocker switch, which is mounted in the housing and associated with electrical contacts, and a button, which is also mounted in the housing.
Durch Betätigung der Taste wird die Schaltwippe verstellt, die ihrerseits dann einen der elektrischen Kontakte betätigt. Die Betätigung der Taste kann üblicherweise in zwei Richtungen erfolgen, beispielsweise Drücken und Ziehen, wodurch unterschiedliche Kontakte geschaltet werden. Jeder der Kontakte kann meist zweistufig geschaltet werden, beispielsweise in einer ersten Stufe bei leichter Betätigungskraft und in einer zweiten Stufe bei größerer Betätigungskraft bzw. größerem Hub der Taste. Auf diese Weise kann beispielsweise ein Fensterhebermotor in der gewünschten Richtung, also Öffnen oder Schließen der Fensterscheibe, und in der gewünschten Betriebsart angesteuert werden, um beispielsweise manuell angesteuert, solange die entsprechende Taste gehalten wird, oder vollständiges Öffnen bzw. Schließen der Fensterscheibe, auch nachdem die Taste losgelassen wurde.By pressing the button, the rocker switch is adjusted, which in turn then actuates one of the electrical contacts. The actuation of the button can usually be done in two directions, such as pushing and pulling, whereby different contacts are switched. Each of the contacts can usually be switched in two stages, for example in a first stage with a slight operating force and in a second stage with a larger actuation force or larger stroke of the key. In this way, for example, a window motor can be controlled in the desired direction, so opening or closing the window, and in the desired mode, for example, manually controlled, as long as the corresponding key is held, or full opening or closing of the window, even after the key was released.
Ein Problem bei solchen Schaltern ist, daß die Taste grundsätzlich zum Klappern neigt. Insbesondere aufgrund der in einem Kraftfahrzeug unvermeidbaren Vibrationen wird dann ein unerwünschtes Geräusch im Fahrzeuginnenraum erzeugt.A problem with such switches is that the key generally tends to rattle. In particular, due to the unavoidable in a motor vehicle vibration unwanted noise is then generated in the vehicle interior.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Schalter der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß Klappergeräusche vermieden sind.The object of the invention is to develop a switch of the type mentioned in that rattling noises are avoided.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Taste elastisch beaufschlagt wird, so daß sie spielfrei im Gehäuse gelagert ist. Auf diese Weise werden die unerwünschten Vibrationen zuverlässig verhindert.To achieve this object, the invention provides that the button is acted upon elastically, so that it is stored without play in the housing. In this way, the unwanted vibrations are reliably prevented.
Vorzugsweise ist eine Schaltmatte vorgesehen, die mit den elektrischen Kontakten versehen ist und mit der die Schaltwippe zusammenwirkt, wobei die Schaltmatte die Wippe elastisch gegen die Taste beaufschlagt. Bei dieser Ausgestaltung ist kein zusätzliches Bauelement notwendig, um die Taste elastisch so zu beaufschlagen, daß sie spielfrei ist. Die Schaltmatte ist aufgrund ihrer Eigenschaften gut dazu in der Lage, die notwendige elastische Vorspannung dauerhaft bereitzustellen.Preferably, a switching mat is provided which is provided with the electrical contacts and with which the rocker cooperates, wherein the switching mat resiliently acts on the rocker against the button. In this embodiment, no additional component is necessary to resiliently act on the button so that it is free of play. Due to its properties, the switching mat is well able to permanently provide the necessary elastic bias.
Unter "spielfrei" wird hier ein Zustand verstanden, bei dem die Taste bei den üblicherweise vorkommenden Vibrationen kein Spiel relativ zum Gehäuse hat. Es versteht sich von selbst, daß die Taste bei größeren auftretenden Belastungen durchaus ein Spiel im Gehäuse aufweisen kann, beispielsweise wenn sie von einem Benutzer entgegen der elastischen Beaufschlagungskraft verstellt wird.By "play-free" is meant here a state in which the button has no play relative to the housing in the usually occurring vibrations. It goes without saying that the key may have a game in the housing at higher loads occurring, for example, if it is adjusted by a user against the elastic loading force.
Vorzugsweise ist die Wippe so im Gehäuse gelagert, daß sie zur Taste hin verschiebbar ist. Auf diese Weise kann die von der Schaltmatte bereitgestellte elastische Beaufschlagungskraft unmittelbar auf die Taste übertragen werden.Preferably, the rocker is mounted in the housing so that it is displaceable towards the button. In this way, provided by the switching mat elastic loading force can be transmitted directly to the key.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Taste im Gehäuse mittels eines Zweipunktlagers gelagert ist. Unter einem "Zweipunktlager" wird hier ein Lager verstanden, welches zwei räumlich voneinander getrennte Lagerpunkte bzw. Lagerflächen hat, wobei bei einer Relativbewegung zwischen der Taste und dem Gehäuse in der einen Richtung eine Bewegung um den einen Lagerpunkt bzw. die eine Lagerfläche erfolgt, während bei einer Relativbewegung in der entgegengesetzten Richtung eine Bewegung um den anderen Lagerpunkt bzw. die andere Lagerfläche erfolgt. Anders als bei einem herkömmlichen Schwenklager, bei welchem die Relativbewegung zwischen zwei Bauteilen immer um dieselbe Schwenkachse erfolgt, gibt es bei einem Zweipunktlager abhängig von der Bewegungsrichtung zwei unterschiedliche Bewegungsachsen. Veranschaulicht werden kann dies am Beispiel eines Würfels, der auf einer ebenen Unterlage steht. Wenn der Würfel in eine Richtung gekippt werden soll, kippt er über die entsprechende Außenkante seiner Unterseite, welche die Unterlage berührt. Bei einer Bewegung in der entgegengesetzten Richtung kippt der Würfel um die gegenüberliegende Außenkante der Unterseite, also um eine räumlich entfernte Achse. Die Verwendung eines Zweipunktlagers bietet den entscheidenden Vorteil, daß sie automatisch eine präzise definierte Mittelstellung ausbildet, in welche die Taste beaufschlagt wird. Vergleichbar dem angesprochenen Würfel, der aufgrund seiner Gewichtskraft in eine Lage beaufschlagt wird, in welcher er mit seiner gesamten Unterseite auf der Unterlage aufliegt, wird die Taste aufgrund der elastischen Vorspannkraft in eine Position beaufschlagt, in welcher die beiden Lagerpunkte bzw. Lagerflächen gleichmäßig belastet sind. Dies ist von besonderem Vorteil, wenn zwei Schalter nebeneinander angeordnet werden oder der Schalter als Doppelschalter ausgebildet ist. Eine kleine Fehlstellung der Taste in der Neutralposition würde in diesem Fall bereits unangenehm auffallen. Die durch das Zweipunktlager präzise definierte Neutralposition gewährleistet, daß die Tasten in der unbetätigten Stellung exakt dieselbe Position einnehmen.According to the preferred embodiment of the invention it is provided that the key is mounted in the housing by means of a two-point bearing. A "two-point bearing" is here understood to mean a bearing which has two bearing points or bearing surfaces which are spatially separated from each other, wherein in the case of a relative movement between the key and the housing in one direction a movement takes place about the one bearing point or the one bearing surface during a relative movement in the opposite direction, a movement takes place about the other bearing point or the other bearing surface. Unlike a conventional pivot bearing, in which the relative movement between two components always takes place about the same pivot axis, there are two different axes of motion in a two-point bearing depending on the direction of movement. This can be illustrated by the example of a cube standing on a flat surface. If the cube is to be tilted in one direction, it tilts over the corresponding outer edge of its underside, which touches the base. Moving in the opposite direction, the cube tilts around the opposite outer edge of the underside, that is to say around a spatially remote axis. The use of a two-point bearing offers the decisive advantage that it automatically forms a precisely defined center position in which the button is acted upon. Comparable to the mentioned cube, which is acted upon by its weight in a position in which it rests with its entire bottom on the base, the key is acted upon by the elastic biasing force in a position in which the two bearing points or bearing surfaces are evenly loaded , This is of particular advantage when two switches are arranged side by side or the switch is designed as a double switch. A small misalignment of the key in the neutral position would already be noticeable in this case unpleasant. The precisely defined by the two-point bearing neutral position ensures that the keys occupy exactly the same position in the unactuated position.
Ein weiterer Vorteil, der mit der Verwendung des Zweipunktlagers verbunden ist, besteht darin, daß vergleichsweise hohe elastische Vorspannkräfte von der Schaltmatte aufgebracht werden können, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Taste unerwünscht aus ihrer Neutralposition heraus ausgelenkt wird. Aufgrund von unvermeidlichen Herstellungstoleranzen besteht bei jedem Schalter das Risiko, daß die von der Schaltmatte aufgebrachte elastische Vorspannkraft nicht exakt auf einer Linie wirkt, die durch den Mittelpunkt der Verbindung zwischen der Schaltwippe und der Taste einerseits und dem Lager zwischen Taste und Gehäuse andererseits verläuft. Würde für die Lagerung der Taste im Gehäuse ein herkömmliches Zapfenlager verwendet, würde eine geringe Abweichung der Wirkungsrichtung der elastischen Vorspannkraft vom idealen Verlauf ein Drehmoment erzeugen, welches die Taste aus ihrer Neutralposition heraus auszulenken versucht. Dieses Drehmoment ist bestimmt durch den Hebelarm, also dem kürzesten Abstand zwischen der Wirkungsrichtung der elastischen Vorspannkraft und dem Mittelpunkt des Zapfenlagers, multipliziert mit der Vorspannkraft. Das Zweipunktlager weist jedoch zwei Lagerpunkte bzw. Lagerflächen auf, die im Abstand voneinander auf der einen und der anderen Seite der Mittellinie und theoretischen Wirkungslinie der elastischen Vorspannkraft liegen. Solange die tatsächliche Wirkungsrichtung der elastischen Vorspannkraft irgendwo zwischen den beiden Lagerpunkten bzw. Lagerflächen hindurchläuft, wird kein Drehmoment erzeugt, welches die Taste aus ihrer Neutralposition heraus zu verstellen sucht. Tatsächlich gewährleistet die Zweipunktlagerung, daß die Taste stabil in ihrer Neutralposition verbleibt.Another advantage associated with the use of the two-point bearing is that comparatively high resilient biasing forces can be applied by the indexing mat without the risk of the key being undesirably deflected out of its neutral position. Due to unavoidable manufacturing tolerances, there is a risk with each switch that the elastic biasing force applied by the keypad does not act exactly on a line passing through the center of the connection between the rocker switch and the key on the one hand and the bearing between the key and the housing on the other hand. If a conventional journal bearing were used to mount the button in the housing, a slight deviation in the direction of action of the resilient biasing force from the ideal track would produce a torque that attempts to deflect the button out of its neutral position. This torque is determined by the lever arm, so the shortest distance between the direction of action of the elastic biasing force and the center of the journal bearing, multiplied by the biasing force. However, the two-point bearing has two bearing points or bearing surfaces which are spaced apart on one and the other side of the center line and the theoretical line of action of the elastic biasing force. As long as the actual direction of action of the elastic biasing force passes somewhere between the two bearing points or bearing surfaces, no torque is generated, which seeks to adjust the key from its neutral position out. In fact, the two-point bearing ensures that the key remains stable in its neutral position.
Ein solches Zweipunktlager kann vorzugsweise gebildet sein durch einen Lagerzapfen und eine Lagerfläche, wobei der Lagerzapfen auf seiner der Schaltmatte zugewandten Seite eine im Querschnitt betrachtet von der Kreisform abweichende Geometrie hat, insbesondere einen allgemein rechteckigen Querschnitt. Dies gewährleistet, daß die beiden auf der einen und der anderen Seite der Mittellinie liegenden Kanten als Schwenkachsen des Zweipunktlagers wirken. Mit den beiden Kanten des Lagerzapfens wirken vorzugsweise Lagerflächen zusammen, die V-förmig angeordnet sind und zwischen sich den Lagerzapfen aufnehmen.Such a two-point bearing may preferably be formed by a bearing journal and a bearing surface, wherein the bearing journal on its side facing the switching mat a deviating in cross-section from the circular shape Geometry has, in particular a generally rectangular cross-section. This ensures that the two edges located on one side and the other side of the center line act as pivot axes of the two-point bearing. With the two edges of the journal preferably bearing surfaces cooperate, which are arranged in a V-shape and record between them the bearing pin.
Zur Verbesserung der Zentrierung der Schaltwippe relativ zur Taste ist zwischen der Schaltwippe und der Taste vorzugsweise ein spielfreies Widerlager gebildet. Dieses kann realisiert werden durch einen Widerlagerstift, der in eine Widerlagergabel eingreift, die mit zwei V-förmig angeordneten Widerlagerflächen versehen ist.To improve the centering of the rocker switch relative to the button preferably a backlash-free abutment is formed between the rocker switch and the button. This can be realized by an abutment pin which engages in an abutment fork, which is provided with two abutment surfaces arranged in a V-shape.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Ausführungsform beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen:
-
einen schematischen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Schalter;Figur 1 -
eine Ansicht entsprechend derjenigen vonFigur 2 , wobei die wirkenden Kräfte in der theoretischen Neutralposition des Schalters dargestellt sind;Figur 1 -
eine Ansicht entsprechend derjenigen vonFigur 3 , wobei die wirkenden Kräfte in einer in der Praxis auftretenden Neutralposition des Schalters dargestellt sind; undFigur 1 -
Figur 4 in vergrößertem Maßstab die Lagerung der Taste.
-
FIG. 1 a schematic section through a switch according to the invention; -
FIG. 2 a view corresponding to that ofFIG. 1 wherein the forces acting in the theoretical neutral position of the switch are shown; -
FIG. 3 a view corresponding to that ofFIG. 1 wherein the acting forces are represented in a neutral position of the switch which occurs in practice; and -
FIG. 4 on an enlarged scale the storage of the button.
In
Die Schaltmatte 12 ist einem Blech 14 zugeordnet, das von einem Betätigungsstößel 16 nach unten gedrückt werden kann. Der Betätigungsstößel 16 ist im Verhältnis 1/3 zu 2/3 außermittig auf dem Blech angeordnet, so daß zwei Kontakte zweistufig betätigt werden können. Die Kontakte sind bezogen auf
Die Schaltwippe 20 weist ein Langloch 22 auf, in das ein Lagerbolzen 24 eingreift, der am Gehäuse 10 angebracht oder Teil des Gehäuses ist. Die Schaltwippe weist außerdem einen Widerlagerstift 26 auf, der einen kreisförmigen Querschnitt hat und mit der Taste 30 zusammenwirkt.The
Zu diesem Zweck ist die Taste 30 mit einer Widerlagergabel 32 versehen, die zwei V-förmig ausgerichtete Widerlagerflächen 34 aufweist (s. auch
Die Taste 30 ist im Gehäuse 10 durch einen Lagerzapfen 36 gelagert, der am Gehäuse angebracht oder Teil des Gehäuses ist. Die Taste 30 weist eine Öffnung 38 auf, in die der Lagerzapfen 36 eingreift. Auf ihrer der Schaltmatte 12 zugewandten Seite ist die Öffnung 38 mit zwei Lagerflächen 40 versehen (s. auch
Durch die Querschnittsform des Lagerzapfens 36 ist zwischen der Taste 30 und dem Gehäuse 10 ein Zweipunkt-Lager geschaffen, da sich die Taste 30 am Lagerzapfen 36 in zwei Punkten P (s.
Wenn die Taste 30 betätigt wird, schwenkt sie entsprechend der Betätigungsrichtung um den Lagerzapfen 36. Dadurch wird die Widerlagergabel 32 verschwenkt, wodurch der Widerlagerstift 26 mitgenommen wird. Dies führt zu einer Kippbewegung der Schaltwippe 20 um den Lagerbolzen 24, so daß die Schaltwippe auf die einen oder anderen Kontakte der Schaltmatte 12 drückt.When the
Wesentliches Merkmal des Schalters ist, daß die Taste 30 mit einer elastischen Vorspannkraft beaufschlagt wird, so daß sie spielfrei ist. Diese Vorspannkraft wird erzeugt durch die Schaltmatte 12, die im Ausgangszustand in einem, bezogen auf
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