WO2007009573A1 - Bistabiler wippschalter mit kontaktmatte - Google Patents

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WO2007009573A1
WO2007009573A1 PCT/EP2006/006413 EP2006006413W WO2007009573A1 WO 2007009573 A1 WO2007009573 A1 WO 2007009573A1 EP 2006006413 W EP2006006413 W EP 2006006413W WO 2007009573 A1 WO2007009573 A1 WO 2007009573A1
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rocker switch
rocker
switching
housing
plunger
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PCT/EP2006/006413
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English (en)
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Stefan Schuberth
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Preh Gmbh
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01H23/00Tumbler or rocker switches, i.e. switches characterised by being operated by rocking an operating member in the form of a rocker button
    • H01H23/28Tumbler or rocker switches, i.e. switches characterised by being operated by rocking an operating member in the form of a rocker button with three operating positions
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/70Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard
    • H01H13/84Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard characterised by ergonomic functions, e.g. for miniature keyboards; characterised by operational sensory functions, e.g. sound feedback
    • H01H13/85Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard characterised by ergonomic functions, e.g. for miniature keyboards; characterised by operational sensory functions, e.g. sound feedback characterised by tactile feedback features
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01H2215/004Collapsible dome or bubble
    • H01H2215/016Collapsing to second stable position
    • HELECTRICITY
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    • H01H2221/008Actuators other then push button
    • H01H2221/016Lever; Rocker
    • HELECTRICITY
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    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2237/00Mechanism between key and laykey
    • H01H2237/006Guided plunger or ball

Definitions

  • the invention relates to a rocker switch with a housing, with two slidably mounted in the housing plungers and associated with each plunger switching element.
  • rocker switches are used, for example, in vehicles to control various functions. Some functions require that a closed contact be maintained even when the switch is not operated, and that the contact be reopened only when the rocker switch is depressed in the opposite direction as the previous operation.
  • a two-stage switch in the manner of a rocker switch with a housing and an actuating knob in which two spaced-apart pressure body are slidably mounted in the housing. Below the pressure body, a contact plate with at least four contacts is arranged, each pressure body having two contacts associated therewith. Between the housing and the contact plate a gummiumhülltes switching member is arranged with at least four contact pieces, which correspond to the contacts. For switching two-stage switching means are arranged, which are moved by means of the switching elements in two strokes on the contact plate.
  • the switch is very complex and not suitable to keep one of the contacts closed in the de-energized state.
  • the object of the invention is to provide a rocker switch, which is by simple means in a position to keep a contact closed even in the unactuated state and is also inexpensive to manufacture.
  • the switching element is part of a contact mat having at least two stable layers.
  • Switching element is part of a contact mat and has two stable layers, is achieved by simple means that are already inevitably part of modern switches, that the switch remains stable until actuation in a switching position or in a neutral position.
  • a switching feel is generated by the contact mat, which indicates to the operator the switching state perceptible.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a switching element according to the invention, which can be installed, for example, in an operating element of a motor vehicle.
  • FIG. 2 likewise shows a perspective view of a further exemplary embodiment of a rocker switch.
  • the rocker switch comprises a housing 1.
  • the housing 1 is part of a console of a vehicle in which, for example, further operating, functional and / or display elements are arranged.
  • the housing 1 has at the bottom of a bottom 1a and is closed at the top with a cover, not shown. Between the bottom 1a and the cover, the housing 1 comprises a support part 1b.
  • two plungers 2 which are actuated by an operator of the operating element, mounted parallel and side by side in the support part 1 b.
  • the plunger 2 in the support member 1 b according to the figure 1 are guided vertically displaceable up and down, wherein the mobility is limited in both directions by appropriate configurations of the support member 1b and / or the plunger 2.
  • the two plungers 2 are interconnected by an indicated, mounted in the support part 1 b rocker 3.
  • the housing 1, 1 a, 1 b and the plunger 2 are made of plastic, for example.
  • contacts and strip conductors associated with the rocker switch for example in the form of a printed circuit board 4, are arranged such that the contacts are located vertically below the plungers 2.
  • the circuit board 4 forms the bottom 1a.
  • each plunger 2 is assigned one of the switching elements 6.
  • Each of the switching elements 6, 7 has the shape of a hollow straight truncated cone.
  • a cylindrical extension is formed, wherein at least the free end is electrically conductive.
  • the circuit board 4 and the contact mat 5 are aligned so that this extension is concentrically aligned vertically above the associated contact.
  • the wall of each switching element 6, 7 and the transition to the planar part of the switching mat 5 is formed so that the switching element 6, 7 is stable in two layers.
  • the switching mat 5 is made of permanently elastic material such as silicone.
  • Each of the switching elements 6, 7 is positively or positively connected at its upper end to the lower end of the associated plunger 2, for example glued or locked.
  • FIG. 2 shows a perspective top view of a basic structure of a mechanism for generating the inventive cooperation of two switching elements 9, 10 with a rocker 11. It is hereby expressly noted that it is a schematic diagram.
  • the switching elements 9, 10 are part of a contact mat 12 and as described in the first embodiment, the switching elements 9, 10 with their integrated switching elements have the ability to close contacts on a below the contact mat 12 circuit board.
  • Above the switching elements 9, 10 ram 13, 14 are fixed, which in turn are positively connected to the rocker 11.
  • the positive engagement is - as shown - generated by a pin 15, 16, wherein the pin 15, 16 extends through the rocker 11 in the plunger 13, 14 into it.
  • the rocker 11 is held in the housing 17.
  • an axis 18 which is part of the rocker 11 or is connected as a separate component with the rocker 11, wherein the axis 18 is mounted in the housing 17 extends.
  • the switching elements 9, 10 are, as described for the figure 1, operated by means of the ends 19, 20 of the rocker 11 by the operator by means of a force P, Z, in turn, comes to an interaction of the switching elements 9, 10 by the rocker 11.

Abstract

Es wird ein einfacher und preisgünstiger Wippschalter vorgeschlagen. Hierfür sind in einer Kontaktmatte (5, 12) Schaltelemente (6, 7, 9, 10) vorgesehen, die so ausgebildet sind, dass sie zwei stabile Lagen einhalten können.

Description

B E S C H R E I B U N G
BISTABILER WIPPSCHALTER MIT KONTAKTMATTE
Die Erfindung betrifft einen Wippschalter mit einem Gehäuse, mit zwei in dem Gehäuse verschiebbar gelagerten Stößeln und mit einem jedem Stößel zugeordneten Schaltelement.
Solche Wippschalter werden zum Beispiel in Fahrzeugen eingesetzt, um verschiedene Funktionen zu steuern. Bei einigen Funktionen ist es erforderlich, dass ein geschlossener Kontakt bestehen bleibt, auch wenn der Schalter nicht betätigt wird, und dass der Kontakt erst dann wieder geöffnet wird, wenn der Wippschalter in die der vorigen Betätigung entgegengesetzte Richtung betätigt wird.
Um diesen Effekt zu erzielen, ist aus der DE 41 04 572 A1 ein zweistufiger Schalter nach Art eines Wippschalters mit einem Gehäuse und einem Betätigungsknopf bekannt, bei dem in dem Gehäuse zwei voneinander beabstandete Druckkörper verschiebbar gelagert sind. Unterhalb der Druckkörper ist eine Kontaktplatte mit mindestens vier Kontakten angeordnet, wobei jedem Druckkörper zwei Kontakte zugeordnet sind. Zwischen dem Gehäuse und der Kontaktplatte ist ein gummiumhülltes Schaltglied mit mindestens vier Kontaktstücken angeordnet, die mit den Kontakten korrespondieren. Zum Schalten sind zweistufige Schaltmittel angeordnet, die mit Hilfe der Schaltglieder in zwei Hüben auf die Kontaktplatte zu bewegt werden.
Der Schalter ist sehr aufwändig und nicht geeignet, in unbetätigtem Zustand einen der Kontakte geschlossen zu halten.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Wippschalter zu schaffen, der mit einfachen Mitteln in der Lage ist, einen Kontakt auch in unbetätigtem Zustand geschlossen zu halten und der darüber hinaus kostengünstig zu fertigen ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Schaltelement Teil einer Kontaktmatte ist, die zumindest zwei stabile Lagen aufweist. Dadurch dass das Schaltelement Teil einer Kontaktmatte ist und zwei stabile Lagen aufweist, wird mit einfachen Mitteln, die bereits zwangsläufig Bestandteil moderner Schalter sind, erreicht, dass der Schalter bis zu einer Betätigung stabil in einer Schaltposition oder in einer Neutralposition verharrt. Gleichzeitig wird durch die Kontaktmatte eine Schalthaptik erzeugt, die dem Bediener den Schaltzustand fühlbar anzeigt.
Die Unteransprüche betreffen die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung.
Die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Stößel und dem Schaltelement bewirkt, dass der Stößel in der Schaltstellung verbleibt. Hierbei ist eine Verklebung besonders einfach herstellbar, während eine Verrastung, mittels einer formschlüssigen Verbindung, ohne Zerstörung wieder lösbar ist.
Die Erfindung wird anhand der in den Zeichnungen vereinfacht dargestellten Beispiele weiter erläutert. Die Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Schaltelementes, das zum Beispiel in ein Bedienelement eines Kraftfahrzeuges einbaubar ist. Die Figur 2 zeigt ebenfalls eine perspektivische Ansicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Wippschalters.
Wie aus der Figur 1 ersichtlich umfasst der Wippschalter ein Gehäuse 1. Das Gehäuse 1 ist Teil einer Konsole eines Fahrzeugs, in der zum Beispiel weitere Bedien-, Funktions- und/oder Anzeigeelemente angeordnet sind. Das Gehäuse 1 weist am unteren Ende einen Boden 1a auf und ist oben mit einer nicht dargestellten Abdeckung verschlossen. Zwischen dem Boden 1a und der Abdeckung umfasst das Gehäuse 1 ein Trägerteil 1 b.
In dem Gehäuse 1 sind zwei Stößel 2, die von einem Bediener des Bedienelementes betätigt werden, parallel und nebeneinander in dem Trägerteil 1 b gelagert. Hierbei sind die Stößel 2 in dem Trägerteil 1 b nach der Figur 1 senkrecht auf und ab verschiebbar geführt, wobei die Beweglichkeit in beide Richtungen durch entsprechende Ausbildungen des Trägerteils 1b und/oder der Stößel 2 beschränkt ist. Die beiden Stößel 2 sind durch eine angedeutete, im Trägerteil 1 b gelagerte Wippe 3 miteinander verbunden.
Das Gehäuse 1 , 1 a, 1 b und die Stößel 2 sind zum Beispiel aus Kunststoff gefertigt. Auf der dem Trägerteil 1b zugewandten Seite des Bodens 1a sind dem Wippschalter zugeordnete Kontakte und Leiterbahnen, zum Beispiel in Form einer Leiterplatte 4, so angeordnet, dass die Kontakte sich senkrecht unter den Stößeln 2 befinden. Alternativ bildet die Leiterplatte 4 den Boden 1a.
Unmittelbar angrenzend an die Leiterplatte 4 ist parallel und in Kontakt dazu eine Kontaktmatte 5 angeordnet. In der Kontaktmatte 5 sind Schaltelemente 6, 7 ausgebildet, wobei jedem Stößel 2 eines der Schaltelemente 6 zugeordnet ist. Jedes der Schaltelemente 6, 7 hat die Form eines hohlen geraden Kegelstumpfes. An der Innenseite des Kegeldeckels ist ein zylindrischer Fortsatz angeformt, wobei zumindest dessen freies Ende elektrisch leitend ist. Die Leiterplatte 4 und die Kontaktmatte 5 sind so ausgerichtet, dass dieser Fortsatz konzentrisch senkrecht über dem zugehörigen Kontakt ausgerichtet ist. Die Wand jedes Schaltelements 6, 7 und der Übergang zu dem ebenen Teil der Schaltmatte 5 ist so ausgeformt, dass das Schaltelement 6, 7 in zwei Lagen stabil ist. Die Schaltmatte 5 ist aus dauerelastischem Material wie zum Beispiel Silikon gefertigt.
Jedes der Schaltelemente 6, 7 ist an seinem oberen Ende mit dem unteren Ende des zugehörigen Stößels 2 kraft- oder formschlüssig verbunden, zum Beispiel verklebt oder verrastet.
Zum Schalten drückt ein Bediener, ausgehend von einer neutralen Stellung des Wippschalters, die Wippe in eine gewünschte erste Richtung, angedeutet durch den Pfeil P. Hierdurch wird der entsprechende Stößel 2 nach unten in Richtung der Leiterplatte 4 verschoben. Dies bewirkt eine Verformung des entsprechenden Schaltelements 7, wobei der Fortsatz auf den zugehörigen Kontakt gedrückt wird und diesen schließt. Die Verformung ist von dem Bediener zu spüren. Dieser lässt die Wippe los, hierbei bleibt der Kontakt geschlossen, weil das Schaltelement 7 seine niedergedrückte Lage stabil beibehält.
Wenn der Bediener die Schaltposition öffnen will, drückt er leicht auf die Wippe in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung, angedeutet durch den Pfeil Z. Hierdurch wird der entsprechende Stößel 2 und daher auch der damit verbundene Deckel 8 des Schaltelements 7 nach oben gezogen. Das Schaltelement 7 wird so in seine Kegelform zurückgebracht, wodurch der Kontakt geöffnet wird. Auch diese Rückverformung ist von dem Bediener zu spüren, wie auch visuell sichtbar. Entsprechendes gilt für das Schalten in die zweite Richtung.
Die Figur 2 zeigt eine perspektivische Draufsicht auf einen prinzipiellen Aufbau eines Mechanismuses zur Erzeugung des erfindungsgemässen Zusammenwirkens zweier Schaltelemente 9, 10 mit einer Wippe 11. Es wird hierbei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass es sich um eine Prinzipskizze handelt. Die Schaltelemente 9, 10 sind Teil einer Kontaktmatte 12 und wie im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, besitzen die Schaltelemente 9, 10 mit ihren integrierten Schaltelementen die Möglichkeit, Kontakte auf einer unterhalb der Kontaktmatte 12 befindlichen Leiterplatte zu schließen. Oberhalb der Schaltelemente 9, 10 sind Stößel 13, 14 befestigt, die wiederum mit der Wippe 11 formschlüssig verbunden sind. Der Formschluß wird - wie dargestellt - durch einen Stift 15, 16 erzeugt, wobei der Stift 15, 16 sich durch die Wippe 11 in den Stößel 13, 14 hinein erstreckt.
Die Wippe 11 ist im Gehäuse 17 gehalten. Durch die Wippe 11 erstreckt sich eine Achse 18, die Teil der Wippe 11 ist oder als separates Bauteil mit der Wippe 11 verbunden wird, wobei die Achse 18 im Gehäuse 17 gelagert ist. Nicht dargestellt ist die detaillierte Lagerung der Achse 18 im Gehäuse 17, wobei hier beispielsweise im Gehäuse 17 Langlöcher vorsehbar sind. Die Schaltelemente 9, 10 werden, wie zu der Figur 1 beschrieben, mittels der Enden 19, 20 der Wippe 11 vom Bediener mittels einer Kraft P, Z betätigt, wobei es wiederum zu einem Zusammenspiel der Schaltelemente 9, 10 durch die Wippe 11 kommt.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Wippschalter mit einem Gehäuse (1 , 17), mit zwei in dem Gehäuse (1 , 17) verschiebbar gelagerten Stößeln (2, 13) und mit einem jedem der Stößel (2, 13) zugeordneten Schaltelement (6, 7, 9, 10), dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (6, 7, 9, 10) Teil einer
Kontaktmatte (5, 12) ist und die Kontaktmatte (5, 12) mindestens zwei stabile Lagen aufweist.
2. Wippschalter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass jeder Stößel (2, 13) mit dem zugehörigen Schaltelement (6, 7, 9, 10) kraftschlüssig verbunden ist.
3. Wippschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Stößel (2, 13) mit zugehörigen Schaltelement (6, 7, 9, 10) verklebt ist.
4. Wippschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Stößel (2, 13) mit zugehörigen Schaltelement (6, 7, 9, 10) formschlüssig verbunden ist.
PCT/EP2006/006413 2005-07-15 2006-07-01 Bistabiler wippschalter mit kontaktmatte WO2007009573A1 (de)

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DE102005033128.9 2005-07-15
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DE102006027563.2 2006-06-14

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