Betätigungselement für einen elektrischen Schalter, insbesondere für einen Kraftfahrzeug-Lenkradschalter
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Betätigungselement für einen elektrischen Schalter, insbesondere für einen Kraftfahrzeug-Lenkradschalter, das mindestens einen Schaltkontakt beaufschlagt und schwenkbar an einem Gehäuse des Schalters gelagert ist.
Im allgeme-inen werden zur schwenkbaren Lagerung eines Betätigungelementes eines elektrischen Schalters senkrecht zur Schwenkrichtung desselben an diesem gegenüberliegende Trägerachstummel angeformt, die in entsprechende Ausnehmungen des Gehäuses eingesetzt werden. Die Trägerachstummel sind jedoch relativ bruchempfindlich, weshalb es bei einer unsachgemäßen Montage des Betätigungselementes in dem Gehäuse zu einem entsprechenden Ausschuss kommt. Sollen mehrere solcher Betätigungselemente in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht werden, muss eine entsprechende Anzahl von Lagerstellen in einem erheblichen fertigungstechnischen Aufwand realisiert werden.
Die direkte Anbindung eines Betätigungselementes an ein Gehäuse unter Zwischenordnung eines Filmscharniers ist insofern schwierig, als der Werkstoff für das Gehäuse andere Material-
eigenschaften aufweisen muss als der Werkstoff, der für ein Filmscharnier geeignet ist. Mit der Fertigung im Zwei-Komponenten-Spritzgußverfahren ist diese Schwierigkeit nicht zu lösen, da sich hierbei die unterschiedlichen Materialien nicht mehr hinreichend homogen verbinden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Betätigungselement der eingangs genannten Art zu schaffen, das bei einer geringen Anzahl von Einzelteilen mechanisch robust und darüber hinaus einfach sowie kostengünstig zu fertigen und zu montieren ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass als Lager ein Filmscharnier vorgesehen ist, das das Betätigungselement mit einer mit dem Gehäuse verrasteten Wandung verbindet, wobei die Wandung entweder parallel zu einer Gehäusewand verläuft oder eine Gehäusewand ersetzt.
Aufgrund dieser Maßnahme ist es nicht erforderlich, zusätzliche Bauteile zur schwenkbaren Lagerung des Betätigungselementes vorzusehen. Durch die Verbindung des Betätigungselementes mit der Wandung ist es möglich, diese aus einem geeigneten Kunststoff zu fertigen, an den gegenüber dem Werkstoff des Gehäuses andere mechanische Anforderungen gestellt werden können. Beispielsweise wird zur Fertigung des Gehäuses ein glasfaserverstärkter Kunststoff mit einer hohen Festigkeit eingesetzt, der bei einem Filmscharnier und der Sichtfläche des Betätigungselementes keine Anwendung finden kann. Das Betätigungselement wird mit dem Filmscharnier und der relativ gering belasteten Wandung aus einem unverstärkten Kunststoff hergestellt, der die notwendige Elastizität und eine für die Sichtflächen des Betätigungselementes erforderliche hohe 0-
berflächengüte sichergestellt. Eine relativ schnelle Montage ist dadurch gewährleistet, dass die Wandung mit dem Gehäuse verrastbar ist. Falls die Wandung eine der Gehäusewände ersetzt, ergibt sich zusätzlich eine Materialeinsparung. Im Falle der parallel zu einer Gehäusewand angeordneten Wandung wird eine demgegenüber erhöhte Stabilität des Gehäuses erzielt. Die Auswahl zwischen diesen beiden Alternativen erfolgt gemäß den spezifischen Anforderungen an das Gehäuse, wie beispielsweise dessen Einbausituation bzw. mechanische Belastung. Ferner ist nach einer entsprechenden Änderung der Spritzgußform eine Anbindung unterschiedlich geformter Betätigungselemente an ein Gehäuse möglich, so dass bei einer Design-Änderung lediglich die Betätigungselemente angepasst werden, während das Gehäuse und die darin eingesetzten Teile des Schalters erhalten bleiben.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgedankens sind senkrecht zur Längsachse des Gehäuses mehrere Betätigungselemente parallel zueinander angeordnet, die über jeweils mindestens ein Filmscharnier mit der Wandung in Verbindung stehen. Hierdurch ist eine Vielzahl von Schaltfunktionen in einem Gehäuse integriert, wobei selbstverständlich jedem der Betätigungselemente ein separater Schaltkontakt zur Be-
« aufschlagung zugeordnet ist.
Um ein Verschwenken des Betätigungselementes entgegen seiner Beaufschlagungsrichtung zu verhindern, ist vorteilhafterweise an der Unterseite des Betätigungselementes mindestens ein Rastarm angeformt, der einen an der dem Filmscharnier gegenüberliegenden Gehäusewand angeformten Fortsatz hintergreift.
Da das Filmscharnier auf der Sichtseite des Betätigungselementes optisch und haptisch als störend empfunden wird, erstreckt sich die Wandung in das Filmscharnier und eine Betätigungsfläche des Betätigungselementes geht im wesentlichen senkrecht von' der Wandung und/oder dem Filmscharnier ab. Somit ist das Filmscharnier dem äußersten Randbereich des Betätigungselementes zugeordnet.
Bevorzugt ist die eine Stirnseite des Betätigungselementes bündig zu der Wandung und dem zugeordneten Filmscharnier ausgerichtet und die andere Stirnseite übergreift die der Wandung gegenüberliegende Gehäusewand bereichsweise. Sonach sind die gesamte Oberseite des Gehäuses sowie die Filmscharniere von dem oder den Betätigungselementen überdeckt.
Um eine entsprechende Lagefixierung zwischen dem Gehäuse sowie dem Betätigungselement zu erzielen, ist vorteilhafterweise die Wandung an der zugeordneten überdeckten Gehäusewand oder zwischen gegenüberliegenden stirnseitigen Gehäusewänden geführt .
Zweckmäßigerweise ist die Führung als Schwalbenschwanzführung ausgebildet. Die Schwalbenschwanzführung gewährleistet eine Führung in zwei Achsen und sorgt demnach für eine genaue Positionierung des Betätigungselementes zu dem Gehäuse.
Bevorzugt sind beabstandet zueinander mehrere Führungsstege der Gehäusewand und dazu korrespondierende Führungsnuten der Wandung vorgesehen, wobei sich die Führungsstege über annähernd die gesamte Höhe der Gehäusewand und die Führungsnuten über annähernd die gesamte Höhe der Wandung erstrecken. Auf-
grund der relativ großen Längen der Führungen sowie deren Beabstandung zueinander ist eine Verdrehung der Wandung zu der Gehäusewand nahezu ausgeschlossen.
Damit ein Abziehen der Wandung mitsamt dem Betätigungselement von dem Gehäuse wirksam verhindert wird, ist zweckmäßigerweise in der Wandung mindestens ein Klipsarm mit einer Klipsöffnung zur verrastenden Aufnahme einer an der Gehäusewand angeformten Klipsnase ausgebildet.
Nach einer weiteren Ausgestaltung sind an einem den als Mik- roschalter ausgebildeten Schaltkontakt halternden Sockel des Gehäuses vorstehende Bohrungen zur Festlegung zwischen Speichen eines Lenkrades vorgesehen. Der gesamte Schalter, der beispielsweise zur Ansteuerung eines Tempomat dienen kann, ist über die Bohrungen mittels Schrauben zuverlässig an dem Lenkrad befestigt.
Um die Geometrie des Gehäuses an die Einbausituation an einem Lenkrad anzupassen, ist zweckmäßigerweise der Querschnitt des Gehäuses im wesentlichen dreieckförmig ausgebildet, wobei die längsseitigen Gehäusewände die Schenkel des Dreiecks, eine stirnseitige Gehäusewand die Basis und die andere stirnseitige Gehäusewand im wesentlichen eine bogenförmige Verbindung der längsseitigen Gehäusewände bilden.
Vorteilhafterweise sind die den Filmscharnieren gegenüberliegenden freien Stirnseiten der Betätigungselemente bogenförmig gestaltet. Somit sind auch die Betätigungselemente an die Lenkradkontur angepasst.
Die Schaltkontakte stellen relativ empfindliche Bauteile dar, die vor einer Überlastung aufgrund zu hoher Krafteinwirkung bei Beaufschlagung der Betätigungselemente geschützt werden müssen. Daher ist zweckmäßigerweise mindestens ein Anschlag jedem Betätigungselement auf der dem Filmscharnier gegenüberliegenden Seite zugeordnet, der bei einer Beaufschlagung auf der Stirnseite der entsprechenden Gehäusewand zur Anlage kommt .
Um die Schwenkbewegung des Betätigungselementes in eine geradlinige Bewegung zur Beaufschlagung des ihm zugeordneten Mikroschalters umzuformen, ist bevorzugt an einer der längsseitigen Gehäusewände ein jeweils einem Betätigungselement zugeordneter Stößel zur Beaufschlagung des entsprechenden Mikroschalters verschiebbar geführt.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig.l eine perspektivische Darstellung einer Schalteranordnung mit erfindungsgemäßen Betätigungselementen,
Fig.2 eine perspektivische Darstellung einer Einzelheit II gemäß Fig. 1,
Fig.3 eine weitere perspektivische Darstellung der Einzelheit II gemäß Fig. 1,
Fig.4 eine teilweise Explosionsdarstellung der Einzelheit II gemäß Fig. 1,
Fig.5 eine Explosionsdarstellung der Einzelheit II gemäß
Fig. 1. und
Fig.6 eine Darstellung einer Einzelheit VI gemäß Fig. 5.
Die Schalteranordnung dient zur Ansteuerung einer Geschwindigkeitskontrolleinrichtung, eines sogenannten Tempomats eines Kraftfahrzeuges und umfasst zwei elektrische Schalter 1 mit jeweils einem Gehäuse 2. Die Schalter 1 sind über Leitungen 3, die zum Anschluss an das Bordnetz in gemeinsame Steckkontakte 4 münden, miteinander verbunden. In dem einen Gehäuse 2 sind zwei Einzelschalter 5 untergebracht, von denen der eine zum Einschalten und der andere zum Ausschalten der Geschwindigkeitskontrolleinrichtung dient. Das andere Gehäuse 2 nimmt drei Einzelschalter 5 auf, wobei einer zum Rücksetzen der eingestellten Geschwindigkeit, einer zum Speichern der momentanen Geschwindigkeit und zum Erhöhen derselben und einer zum Verringern der momentanen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges mittels der Geschwindigkeitskontrolleinrichtung vorgesehen ist. Die Schalter 1 werden unmittelbar an einem nichtdargestellten Lenkrad zwischen den Speichen desselben befestigt, weshalb der Fahrer beim Beaufschlagen der Einzelschalter 5 seine Hände nicht von dem Lenkrad entfernen muss.
Jeder Einzelschalter 5 umfasst ein schwenkbar gelagertes Betätigungselement 6, das über beabstandete Filmscharniere 7
mit einer Wandung 8 verbunden ist, wobei die Wandung 8 auch die weiteren dem Schalter 1 zugeordneten Betätigungselemente 6 über jeweils separate sowie zueinander beabstandete Filmscharniere 7 lagert. Hierbei erstreckt sich die Wandung 8 in die Filmscharniere 7 und eine mit Symbolen 9 sowie taktil wahrnehmbaren Erhebungen 10 versehene Betätigungsfläche 11 des Betätigungselementes 6 verläuft im wesentlichen senkrecht zur Wandung 8. Um sowohl die Wandung 8 als auch die Filmscharniere 7 derart zu verdecken, dass sie im eingebauten Zustand der Schalter 1 nicht wahrgenommen werden, ist die eine Stirnseite 12 des Betätigungselementes 6 bündig zur Wandung 8 ausgerichtet und überdeckt somit die Wandung 8 und die Filmscharniere 7 mit der Betätigungsfläche 11. Die der Wandung 8 gegenüberliegende Stirnseite 13 des Betätigungselementes 6 übergreift bereichsweise die entsprechende Gehäusewand 14. Da die parallel zueinander angeordneten Betätigungselemente 6 in ihrer Gesamtbreite die gesamte Oberseite des Gehäuses 2 überspannen, ist das Gehäuse in der Draufsicht auf den Schalter optisch nahezu nicht wahrnehmbar.
Die Wandung 8 verläuft parallel zu einer längsseitigen Gehäusewand 15 und ist an dieser mittels zueinander beabstandeter Schwalbenschwanzführungen 16 geführt. Hierbei sind Führungsstege 17 an der Gehäusewand 15 angeformt und dazu korrespondierende Führungsnuten 18 in die Wandung 8 eingelassen, wobei sich die Führungsstege 17 über annähernd die gesamte Höhe der Gehäusewand 15 und die Führungsnuten über annähernd die gesamte Höhe der Wandung 8 erstrecken. Um die Wandung 8 mitsamt den zugeordneten Betätigungselementen 8 wirksam an dem Gehäuse 2 festzulegen, ist in der Wandung 8 ein Klipsarm 19 mit einer Klipsöffnung 20 ausgebildet, in die eine korrespondie-
rende Klipsnase 21 der Gehäusewand 15 eingreift.
Zur harmonischen Integration des Schalters 1 in das Lenkrad, ist die Querschnittsfläche des Gehäuses 2 im wesentlichen dreieckförmig ausgebildet, wobei die längsseitigen Gehäusewände 14, 15 die Schenkel des Dreiecks, eine stirnseitige Gehäusewand 22 die Basis und die andere stirnseitige Gehäusewand 23 im wesentlichen ein bogenförmige Verbindung zwischen den längsseitigen Gehäusewänden 14, 15 bilden. Die Befestigung des Schalters 1 erfolgt über vorstehende Bohrungen 24, die an dem einen eingeklipsten Sockel 25 aufnehmenden Gehäuse 2 ausgebildet sind. In die Bohrungen 24 sind metallische Gewindebuchsen 26 eingesetzt.
Der Sockel 25 trägt eine Leiterplatte 27 mit als Mikroschal- tern 28 ausgebildeten Schaltkontakten 29, wobei jedem Einzelschalter 5 ein separater Mikroschalter 28 zugeordnet ist. Zur Betätigung des Mikroschalters 28 ist ein Stößel 30 vorgesehen. Der Stößel 30 weist eine den Mikroschalter 28 teilweise umgreifende Aufnahme 31 auf, die mit einer senkrecht dazu verlaufenden Führungsfläche 32 verbunden ist. Die Führungsfläche 32 ist in einer im wesentlichen T-förmigen Nut 33 verschiebbar geführt, wobei die Nut 33 gleichzeitig zur Aufnahme einer Druckfeder 34 dient, die sich zwischen der Unterseite 35 der Führungsfläche 32 und dem Grund der Nut 33 abstützt. An beiden Seiten der Nut 33 sind Fortsätze 35 an der Gehäusewand 14 angeformt, die von korrespondierenden Rastarmen 36 hintergriffen werden. Die Rastarme 36 sind an der Unterseite des Betätigungselementes 6 angeformt.
Beim Beaufschlagen des Betätigungselementes 6 verschwenkt
dieses in dem zugeordneten Filmscharniere 7 und verschiebt den Stößel 30 entgegen der Kraft der Druckfeder 34 in der Nut 33 in Richtung des Mikroschalters 28. In einer beaufschlagten Endlage des Betätigungselementes 6 kommt ein nicht dargestellter Anschlag desselben auf dem Gehäuse zur Anlage, womit der Mikroschalter 28 vor einer mechanischen Überlastung geschützt ist, und die Aufnahme 31 des Stößels 30 betätigt den Mikroschalter 28. Nach dem Loslassen des Betätigungselementes 6 verschwenkt dasselbe aufgrund der auf den Stößel 30 wirkenden Kraft der Druckfeder 34 in eine unbeaufschlagten Endlage und die Rastarme des Betätigungselementes 6 kommen an den zugeordneten Fortsätzen 35 der Gehäusewand 14 zur Anlage.