WO2000048214A2 - Schalter, insbesondere kfz-bremslichtschalter - Google Patents

Schalter, insbesondere kfz-bremslichtschalter Download PDF

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Markus Altmann
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Trw Automotive Electronics & Components Gmbh & Co. Kg
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/26—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to indicate the vehicle, or parts thereof, or to give signals, to other traffic
    • B60Q1/44—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to indicate the vehicle, or parts thereof, or to give signals, to other traffic for indicating braking action or preparation for braking, e.g. by detection of the foot approaching the brake pedal
    • B60Q1/441—Electric switches operable by the driver's pedals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/02—Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch
    • H01H3/14—Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch adapted for operation by a part of the human body other than the hand, e.g. by foot

Definitions

  • the invention relates to a switch according to the preamble of claim 1.
  • Such switches are used, for example, as brake light switches for a brake pedal with an associated brake lever in motor vehicles.
  • a plunger switch is usually arranged on the brake lever in the vicinity of its pivot point, so that the plunger of the plunger switch is actuated when the pedal is actuated and the brake lever is moved.
  • brake light switches of this type are complicated in their construction and costly to produce.
  • the complicated structure requires a structural size that can have a disadvantageous effect in the footwell of a vehicle.
  • the invention is therefore based on the object of providing a switch, in particular a brake light switch, for a pedal with a lever in a motor vehicle which is simple and inexpensive to produce and which requires as little space as possible in use.
  • the invention solves the problem with the features of claim 1.
  • the design of an actuating element directly (directly) on the pedal advantageously eliminates the need to accommodate a brake light switch in the limited foot space of a vehicle.
  • an actuating element on the pedal itself there is no adjustment device that is otherwise necessary, since tolerances in the travel or angle of the lever do not have to be taken into account when the actuating element is on or on the pedal itself.
  • the actuating element can be designed according to the invention as an actuating plate, which forms the entire upper part of the pedal.
  • the upper part is fastened to the lower part, for example by means of a catch and corresponding counter-catch, in such a way that it is mounted so as to be displaceable along the longitudinal axis, the ner sliding path being limited in both directions by stops.
  • the distance between the actuating plate and the lower part of the pedal does not necessarily have to be uniformly smaller during sliding, but can also be achieved by tilting or reducing the distance in only a partial area of the actuating plate from the lower part of the pedal.
  • the contact device which is actuated by the actuating plate, is constructed, for example, similarly to a membrane keyboard (as described in the exemplary embodiment).
  • a membrane keyboard as described in the exemplary embodiment.
  • the actuating plate is elastic at least in partial areas and to actuate the aforementioned elements in this way or to establish direct electrical contact between the inside or underside of the actuating plate and the inside of the lower pedal part.
  • Figure 1 is a bottom view of a switch for a brake pedal with a brake lever according to the invention.
  • Fig. 2 is a side view of the switch of Fig. 1;
  • FIGS. 1 and 2 shows a three-dimensional illustration as an exploded drawing of the switch according to FIGS. 1 and 2;
  • FIG. 5 is an enlarged sectional view of a side view of the switch of FIGS. 1 and 2.
  • a brake lever 5 shown in FIGS. 1 and 2 with an adjoining pedal 3 corresponds, except for the construction of the brake pedal 3, to conventional brake levers with brake pedals known in the prior art.
  • the brake pedal 3 has a lower pedal part 13 and an upper pedal part 11 which can be fastened thereon and is displaceable in the region of a specific displacement path, hereinafter referred to as actuating plate 11.
  • the lower pedal part 13 is designed, for example, as a rectangular hollow cuboid open at the top, the upper edge 15 of which is bent outward at right angles.
  • This peripheral edge 15 forms a counter snaps for the locking elements 17, for example triangular in cross section, which are located on the inside of the actuating plate 11.
  • the Nerschiebeweg is hereby limited after the snap-in or engaging behind the locking elements 17 with their shoulder 18 behind the underside of the edge 15 in one direction and by the top of the edge 15 resting on the underside of the actuating plate 11.
  • the size of the displacement path can be determined during production by a corresponding distance between the shoulder 18 of the locking element 17 and the lower part of the actuating plate 11, the maximum displacement path resulting from the difference between this distance and the thickness of the edge 15.
  • the actuating plate 11 can be pressed with its underside at least in a partial region, for example a corner or a side, in the direction of the upper side of the corresponding region of the edge 15 until it comes to an end position this edge 15 abuts.
  • the entire upper side of the peripheral edge 15 can rest against the underside of the actuating plate 11. In this way, the stability of the brake pedal required for safety reasons is ensured, wherein the lower pedal part 13 and the actuating plate 11 can be made of metal or a mechanically strong plastic.
  • a contacting device is located within the lower pedal part 13 and the actuating plate 11, which is similar to a foil stature is built.
  • the individual contact points of the printed circuit board 33 can be connected in parallel to one another and led to the outside via taps 35 and 37, so that a connection (short circuit) of a contact point is sufficient to switch on the brake light. In this way it can be ensured that, as shown in the exemplary embodiment, the actuation of one of the six existing contact knobs 21, for example by tilting the actuating plate 11, switches on the brake light.
  • Base plate in the plug chamber 23 locking elements 25 can be arranged, which snap into the recess 27 after insertion.
  • the base plate 22 can form a structural unit with the printed circuit board 33 and the rubber mat 19 after production as an available spare part, so that a quick exchange of the contacting device within the pedal by simply removing the actuating plate 11 and possibly loosening the latching elements 25 and one
  • Plug 29 is made possible from the plug chamber 23.
  • the actuating plate 11 is pushed away from the pedal lower part 13 by the elastic spring force of the contact knobs 21.
  • the elastic spring force of the contact knobs 21 it is also conceivable to add this effect between the
  • Pedal lower part 13 and the actuating plate 11 arranged knobs or springs to accomplish or reinforce.
  • the actuating plate 11 can only be displaced perpendicularly to the longitudinal axis L via corresponding guides, so that a contact point would already be sufficient.
  • the actuating plate 11 can be tilted with respect to the lower pedal part 13, in the case of a polygonal pedal shape, it should at least for each corner due to the different tilting possibilities a contact point should be provided to ensure proper functioning.
  • the switch according to the invention is of course not limited to the embodiment shown in the drawing, but can also be used as another
  • the individual contact surfaces can instead be connected in parallel with each other (double-pole) and also individually with taps to the outside (or only connected with one pole in parallel), so that different functions can be controlled depending on the actuation position.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schalter, insbesondere Bremslichtschalter, für ein Pedal (3) mit Hebel (5) eines Kfz, mit einem Betätigungselement und einer Kontakteinrichtung, wobei das Betätigungselement an dem Pedal (3) angeordnet ist.

Description

Schalter, insbesondere Kfz-Bremslichtschalter
Die Erfindung betrifft einen Schalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Schalter werden beispielsweise als Bremslichtschalter für ein Bremspedal mit zugehörigem Bremshebel in Kraftfahrzeugen eingesetzt. Hierbei wird üblicherweise ein Stößelschalter am Bremshebel in der Nähe seines Drehpunktes angeordnet, so dass bei Betätigung des Pedals und Bewegung des Bremshebels der Stößel des Stößelschalters betätigt wird.
Da sowohl bei der Montage als auch im späteren Betrieb Toleranzen hinsichtlich des Nerstellweges des Bremshebels auftreten können, weisen herkömmliche Bremslichtschalter, wie beispielsweise aus der DE 196 45 058 Cl und DE 196 45 059 Cl bekannt, Justiervorrichtungen auf.
Derartige Bremslichtschalter sind jedoch in ihrem Aufbau kompliziert und in der Herstellung kostenintensiv. Zudem bedingt der komplizierte Aufbau eine bauliche Größe, die sich im Fußraum eines Fahrzeugs als nachteilig auswirken kann.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde einen Schalter, insbesondere Bremslichtschalter, für ein Pedal mit Hebel in einem Kfz zu schaffen, welcher auf einfache Weise und kostengünstig herstellbar ist und im Einsatz möglichst wenig Raum benötigt.
Die Erfindung löst die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Durch die Ausbildung eines Betätigungselements direkt (unmittelbar) an dem Pedal erübrigt sich vorteilhafterweise das Unterbringen eines Bremslichtschalters im in seinen Ausmaßen begrenzten Fußraum eines Fahrzeuges. Zusätzlich entfällt bei einem Betätigungselement an dem Pedal selbst eine sonst notwendige Justiervorrichtung, da Toleranzen des Stellweges bzw. Winkels des Hebels nicht berücksichtigt werden müssen, wenn sich das Betätigungselement an oder auf dem Pedal selbst befindet.
Das Betätigungselement kann nach der Erfindung als Betätigungsplatte ausgebildet sein, welches das gesamte Oberteil des Pedals bildet. Das Oberteil ist an dem Unterteil beispielsweise über eine Rast und entsprechende Gegenrast derart befe- stigt, dass es entlang der Längsachse verschiebbar gelagert ist, wobei der Ner- schiebeweg in beiden Richtungen durch Anschläge begrenzt ist. Selbstverständlich muss der Abstand zwischen Betätigungsplatte und Pedalunterteil während des Nerschiebens nicht notwendigerweise gleichmäßig kleiner werden, sondern kann auch durch Kippen bzw. Verringern des Abstandes in nur einem Teilbe- reich der Betätigungsplatte zu dem Pedalunterteil erfolgen.
Die Kontakteinrichtung, welche durch die Betätigungsplatte betätigt wird, ist beispielsweise ähnlich wie eine Folientastatur (wie sie im Ausführungsbeispiel beschrieben ist) aufgebaut. Selbstverständlich ist es auch denkbar, die Kon- takteinrichtung durch andere Kontakte, beispielsweise Mikroschalter, Federkontakte, Sensorflächen usw. zu realisieren.
Weiterhin ist es denkbar, die Betätigungsplatte zumindest in Teilbereichen elastisch auszubilden und auf diese Weise vorgenannte Elemente zu betätigen bzw. einen direkten elektrischen Kontakt zwischen Innen- bzw. Unterseite der Betätigungsplatte und Innenseite des Pedalunterteils herzustellen. Bei dieser Ausführungsform könnte zudem auf die Nerschiebbarkeit der Betätigungsplatte gegenüber dem Pedalunterteil verzichtet werden. Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Unteransicht eines Schalters für ein Bremspedal mit Bremshebel nach der Erfindung;
Fig. 2 eine Seitenansicht des Schalters nach Fig. l ;
Fig. 3 eine dreidimensionale Darstellung als Explosionszeichnung des Schalters nach Fig. 1 und 2;
Fig. 5 eine vergrößerte Schnittdarstellung einer Seitenansicht des Schalters nach Fig. 1 und 2.
Das in Fig. 1 und 2 dargestellte Ende eines Bremshebels 5 mit einem sich daran anschließenden Pedal 3 entspricht, bis auf den Aufbau des Bremspedals 3, herkömmlichen, im Stand der Technik bekannten Bremshebeln mit Bremspedalen. Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Bremspedal 3 ein Pedalunterteil 13 sowie ein darauf befestigbares und im Bereich eines bestimmten Verschiebeweges verschiebbares Pedaloberteil 11, im Weiteren Betätigungsplatte 11 genannt, auf.
Wie in Fig. 3 ersichtlich ist das Pedalunterteil 13 beispielsweise als nach oben offener rechteckförmiger Hohlquader ausgebildet, dessen oberer Rand 15 rechtwinklig nach außen gebogen ist. Dieser umlaufende Rand 15 bildet eine Gegen- rast für die beispielsweise im Querschnitt dreieckförmig ausgebildeten Rastelemente 17, welche sich an den Innenseiten der Betätigungsplatte 1 1 befinden.
Auf diese Weise ist gewährleistet, dass die nach unten offene hohlquaderförmige Betätigungsplatte 11 , welche in ihren Innenabmessungen im Wesentlichen den
Außenabmessungen des Pedalunterteils 13 entspricht, an dem Pedalunterteil 13 verschiebbar befestigbar ist. Der Nerschiebeweg wird hierdurch nach dem Einrasten bzw. Hintergreifen der Rastelemente 17 mit ihrer Schulter 18 hinter der Unterseite des Randes 15 in der einen Richtung und durch das Aufliegen der Oberseite des Randes 15 an der Unterseite der Betätigungsplatte 11 begrenzt. Die
Größe des Verschiebeweges kann hierbei bei der Fertigung durch einen entsprechenden Abstand der Schulter 18 des Rastelements 17 vom Unterteil der Betätigungsplatte 11 bestimmt werden, wobei sich der maximale Verschiebeweg aus der Differenz dieses Abstandes und der Dicke des Randes 15 ergibt.
Die Betätigungsplatte 11 kann hierdurch bei einem Betätigen des Bremspedals 3 durch eine Bedienperson mit ihrer Unterseite zumindest in einem Teilbereich, beispielsweise einer Ecke oder einer Seite, in Richtung der Oberseite des entsprechenden Bereiches des Randes 15 gedrückt werden, bis sie in einer Endposi- tion an diesem Rand 15 anliegt. Bei einem starken Betätigen, beispielsweise einer Vollbremsung, kann so die gesamte Oberseite des umlaufenden Randes 15 an der Unterseite der Betätigungsplatte 11 anliegen. Auf diese Weise ist die aus Sicherheitsgründen erforderliche Stabilität des Bremspedals gewährleistet, wobei das Pedalunterteil 13 und die Betätigungsplatte 11 aus Metall oder einem mecha- nisch stark belastbaren Kunststoff gefertigt sein können.
Wie in Fig. 3 ersichtlich befindet sich innerhalb des Pedalunterteiles 13 und der Betätigungsplatte 1 1 eine Kontaktierungseinrichtung, die ähnlich einer Folienta- statur aufgebaut ist. Hierbei befindet sich eine Gummimatte 19 mit nach oben ausgebildeten kegelstumpfförmigen Kontaktnoppen 21 auf einer in Fig. 4 dargestellten Leiterplatte 33. Die Kontaktnoppen 21 sind als Hohlkegelstümpfe ausgebildet, die an ihrer Innenseite einen Kontaktpunkt aufweisen, die im nicht ge- drückten Zustand nicht auf den an den jeweiligen Stellen entsprechend angeordneten Kontaktierungsstellen der Leiterplatte anliegen. Werden die Kontaktnoppen 21 von außen von oben mit einer Kraft beaufschlagt, so werden ihre innenliegenden Kontaktpunkte gegen die entsprechende Kontaktierungsstelle der Platine gepresst, so dass zwischen den üblicherweise zwei Polen der Kontaktie- rungsstelle der Leiterplatte 33 über die Kontaktfläche der Kontaktnoppen 21 eine
Verbindung hergestellt wird.
Die einzelnen Kontaktierungsstellen der Leiterplatte 33 können zueinander parallel geschaltet und über Abgriffe 35 und 37 nach außen geführt sein, so dass bereits eine Verbindung (Kurzschluss) einer Kontaktierungsstelle zum Einschalten des Bremslichtes ausreicht. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, bereits die Betätigung eines der sechs vorhandenen Kontaktnoppen 21, beispielsweise durch ein Kippen der Betätigungsplatte 11 , das Bremslicht einschaltet.
Wie in Fig. 3 und 4 dargestellt befindet sich aus Stabilitätsgründen unterhalb der elastischen Gummimatte 19 und der Leiterplatte 33 eine starre Grundplatte 22, die eine nach unten gerichtete rechteckförmige Steckerkammer 23 aufweist, in welcher die Abgriffe 35 und 37 nach außen geführt sind. Die Steckerkammer 23 erstreckt sich beim Einsetzen der Grundplatte 22 und der darauf angeordneten
Leiterplatte 33 sowie der Gummimatte 19 durch eine entsprechend rechteckför- mig ausgebildete Ausnehmung 27 im Pedalunterteil 13. Hierbei können an der Grundplatte im Bereich Steckerkammer 23 Rastelemente 25 angeordnet sein, die nach erfolgtem Einsetzen in die Ausnehmung 27 einrasten.
Hierdurch kann gewährleistet werden, dass sich die Grundplatte 22 mit der Lei- terplatte 33 und der Gummimatte 19 auch bei Erschütterungen nicht löst, so dass
Kontaktierungsfehler vermieden werden können. Weiterhin kann die Grundplatte 22 mit der Leiterplatte 33 und der Gummimatte 19 nach der Fertigung als erhältliches Ersatzteil eine bauliche Einheit bilden, so dass ein schneller Austausch der Kontaktierungseinrichtung innerhalb des Pedals durch einfaches Abnehmen der Betätigungsplatte 1 1 und eventuelles Lösen der Rastelemente 25 sowie eines
Steckers 29 aus der Steckerkammer 23 ermöglicht wird.
Im Ausführungsbeispiel wird die Betätigungsplatte 11 von der elastischen Federkraft der Kontaktnoppen 21 von dem Pedalunterteil 13 weggedrückt. Selbstver- ständlich ist es auch denkbar, diesen Effekt durch zusätzliche zwischen dem
Pedalunterteil 13 und der Betätigungsplatte 11 angeordnete Noppen oder Federn zu bewerkstelligen oder zu verstärken.
Die notwendige Anzahl der Kontaktnoppen 21 für eine einwandfreie elektrische (Schalt-)Funktion ist abhängig von der Geometrie und der Abmessung des Pedals
3 und der Verschiebeart der Betätigungsplatte 11 gegenüber dem Pedalunterteil 13. So ist es denkbar, dass, anders als im Ausführungsbeispiel, die Betätigungsplatte 11 über entsprechende Führungen nur senkrecht zur Längsachse L verschoben werden kann, so dass bereits ein Kontaktpunkt ausreichend wäre.
Ist, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, ein Kippen der Betätigungsplatte 11 gegenüber dem Pedalunterteil 13 möglich, sollte bei einer mehreckigen Pedalform wegen der unterschiedlichen Kippmöglichkeiten zumindest für jede Ecke ein Kontaktpunkt vorgesehen werden, um eine einwandfreie Funktion zu gewährleisten.
Der erfindungsgemäße Schalter ist selbstverständlich nicht auf das in der Zeich- nung dargestellte Ausführungsbeispiel begrenzt, sondern kann auch als anderer
Schalter für ein anderes Pedal mit Hebel eines Kfz Anwendung finden.
Beispielsweise ist es denkbar am Kupplungspedal mit Hebel einen derartigen Schalter bzw. eine derartige Betätigungsplatte 11 anzuordnen und hierdurch bei- spielsweise eine Anzeige in der Fahrzeugkonsole und/oder eine elektrische oder hydraulische Kupplungsvorrichtung zu schalten.
Sofern mehrere Schaltfunktionen benötigt werden, können die einzelnen Kon- taktierungsflächen statt miteinander parallel verschaltet (beidpolig) auch einzeln mit Abgriffen nach außen geführt sein (bzw. nur einpolig parallel geschaltet), so dass je nach Betätigungsstellung unterschiedliche Funktionen gesteuert werden können.

Claims

Patentansprüche
1. Schalter, insbesondere Bremslichtschalter, für ein Pedal (3) mit Hebel (5) eines Kfz, mit einem Betätigungselement und einer Kontakteinrichtung,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Betätigungselement an dem Pedal (3) angeordnet ist.
2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement als Betätigungsplatte (11) ausgebildet ist, wobei die Betätigungsplatte (11) das Oberteil des Pedals (3) bildet.
3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsplatte (11) an einer Unterseite des Pedals (3) in Längsrichtung des Pedals (3) verschiebbar gelagert und durch Anschläge in beiden Richtungen begrenzt ist.
4. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakteinrichtung eine Leiterplatte (33) mit wenigstens einer Kontaktierungsstelle und eine darauf angeordnete elastische Matte (19) mit wenigstens einem Kontaktpunkt umfaßt.
5. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (33) auf einer Grundplatte (22) angeordnet ist.
6. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakteinrichtung in dem Pedal (3) angeordnet ist.
7. Schalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch Drücken der Betätigungsplatte (11) wenigstens ein Kontaktpunkt mit einer Kontaktierungsstelle in Berührung kommt.
8. Schalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass alle Kontaktierungsstellen zweipolig ausgebildet sind und alle Kontaktierungsstellen mit- einander parallel verschaltet sind.
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