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Dokumentenidentifikation DE102005030239B4 19.04.2007
Titel Schalter für ein Kraftfahrzeug
Anmelder Preh GmbH, 97616 Bad Neustadt, DE
Erfinder Martin, Michael, 97618 Unsleben, DE;
Schuberth, Stefan, 97616 Bad Neustadt, DE
Vertreter Thul Patentanwaltsgesellschaft mbH, 40476 Düsseldorf
DE-Anmeldedatum 29.06.2005
DE-Aktenzeichen 102005030239
Offenlegungstag 04.01.2007
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 19.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.04.2007
IPC-Hauptklasse H01H 23/30(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, bestehend aus einem Betätigungsorgan, das schwenkbar in einem Gehäuse aufgenommen ist und einem Schaltstößel, der einerseits mit dem Betätigungsorgan und andererseits mit einem auf einer Leiterplatte angeordneten Schaltelement in Wirkverbindung steht.

Die in Kraftfahrzeugen eingesetzten Schalter besitzen in vielen Fällen mehre Funktionen. So werden beispielsweise für das selbstständige Öffnen der Seitenscheiben Schalter eingesetzt, die mit einer Wippfunktion ausgestattet sind und die beispielsweise durch Drücken und Ziehen zu betätigen sind. Wird ein derartiger Schalter zum Beispiel gedrückt, so öffnet sich die Seitenscheibe und wird an diesem Schalter gezogen, so schließt sich die Scheibe wieder. Bekannt sind ebenso Wippschalter, die derart aufgebaut sind, dass auf beide Seiten der Wippe gedrückt werden kann. So öffnet sich beispielsweise bei der Betätigung der ersten Seite der Wippe ein in das Fahrzeug integriertes Schiebedach und bei der Betätigung der zweiten Seite der Wippe schließt sich dieses wieder.

Ein mit einem als Wippe ausgeführten Betätigungsorgan ausgestatteter Schalter ist in der DE 198 45 135 A1 beschrieben. Mittels der Wippe wird ein Schaltkontakt zwischen zwei Festkontakten hin und her geschaltet, so dass entsprechend zwei unterschiedliche Funktionen anwählbar sind. Nachteilig hieran ist der komplexe und damit teure Aufbau des Schalters.

In der DE 100 51 171 B4 ist ein Schalter beschrieben, der in einem Gehäuse und in einem elastischen Abstützelement aufgenommen ist. Neben den an den äußeren Enden vorhandenen elastischen Abstützelementen, besitzt die Schaltwippe in der Mitte des Schalters einen Lagerpunkt, über den das Betätigungselement des Schalters kippbar ist. Bei der Betätigung eines Endes des Betätigungsorgans beziehungsweise der Schaltwippe drückt der Bediener gegen die Kraft des elastischen Abstützelementes und die Federkraft des zu betätigenden Schaltelementes. Nach dem Betätigen stellt sich die Schaltwippe selbstständig unter Einwirkung der auf die Schaltwippe einwirkenden elastischen Kräfte wieder in die Ausgangsstellung zurück. An jedem Ende der Schaltwippe ist ein derartiges elastisches Abstützelement sowie mindestens ein Schaltelement auf einem Sockel angeordnet. Durch die Anordnung der Schaltwippe sowie der dazugehörigen Elemente wird für einen derartigen Schalter eine relativ große Einbaufläche benötigt.

Ein gattungsbildender Schalter ist aus der DE 199 55 070 A1 bekannt. Der Schalter besteht aus einem Betätigungsorgan, das als Wippe ausgeführt ist. Die Schaltwippe des Schalters wirkt mittels eines im Gehäuse geführten Schaltstößels auf ein Schaltelement, das auf einer Leiterplatte im Gehäuse des Schalters angeordnet ist. Das Betätigungsorgan ist kippbar im Gehäuse aufgenommen und wirkt je nach Kipprichtung auf einen unterschiedlichen Schaltstößel.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schalter zu entwickeln, der bei einer Zug- und Druckbewegung am Betätigungsorgan schaltet, der dabei äußerst kompakt aufgebaut ist, der sich gleichzeitig durch einen einfachen konstruktiven Aufbau auszeichnet und der ein sicheres Betätigen der Schaltelemente ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Aufgabe der Entwicklung eines elektrischen Schalters wird dadurch gelöst, dass auf einer dem Schaltelement gegenüber liegenden Seite der Leiterplatte ein weiteres Schaltelement angeordnet ist und dass der Schaltstößel als eine Schaltgabel ausgeführt ist und dass die Schaltgabel in der Weise um die Leiterplatte herum angeordnet ist, dass die Schaltgabel mit dem ersten und dem weiteren Schaltelement in Wirkverbindung steht. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau des elektrischen Schalters ist nun die Möglichkeit geschaffen, die Schaltelemente in einem äußerst kleinen Raum im Schaltergehäuse anzuordnen und somit eine kompakte Bauweise des Schalters zu realisieren. Dabei wird durch die beidseitig der Leiterplatte angeordnete Schaltelemente und der erfindungsgemäß angeordneten Schaltgabel beim Ziehen oder Drücken des Betätigungsorgans jeweils ein Schaltelement betätigt. Es ist somit ein Zug-/Druckschalter entwickelt, der sich durch einen einfachen konstruktiven Aufbau auszeichnet und somit äußerst kostengünstig herzustellen ist. Durch die Anordnung einer Schaltgabel über den Schaltelementen wird bei einer Betätigung der Schaltgabel, die unmittelbar über den Schaltelementen angeordnet ist, auf jeden Fall bei einer Betätigung des Betätigungsorgan ein Schaltelement betätigt. Es ist somit ein sicheres Betätigen des Schalters möglich.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele näher beschrieben.

Es zeigt

1 eine dreidimensionale Ansicht auf eine Zusammenbauzeichnung eines erfindungsgemäß ausgeführten elektrischen Schalters und

2 eine prinzipielle Anordnung der Schaltelemente und der Schaltwippe auf einer Leiterplatte.

In der 1 ist eine dreidimensionale Zusammenbauzeichnung eines erfindungsgemäßen Schalters 1 dargestellt. Der Schalter 1 besteht hierbei aus dem als Schaltwippe 2 ausgeführten Betätigungsorgan 2, das Kippbar in einem Gehäuse 3 aufgenommen ist. Innerhalb des Gehäuses 3 ist eine Leiterplatte 4 angeordnet, die von einer zweiteiligen Schaltgabel 5, 6 umschlossen ist. Die Schaltgabel 5, 6 besteht dabei aus einem oberen einen Schaltstößel 7 tragenden oberen Schaltgabelelement 5 und einem unteren Schaltgabelelemt 6, wobei die beiden Schaltgabelelemente formschlüssig ineinander steckbar ausgeführt sind. Auf der Leiterplatte 4 sind Schaltelemente 8, 9 auf den gegenüberliegenden Seiten 10, 11 der Leiterplatte 4 angeordnet. Das Gehäuse 3 des Schalters 1 wird auf seiner Unterseite 12 von einem Gehäuseboden 13 verschlossen.

Die Schaltwippe 2 ist im Gehäuse 3 kippbar beziehungsweise schwenkbar aufgenommen. Dabei steht die Schaltwippe 2 mit der Schaltgabel 5, 6 und insbesondere mit dem oberen Schaltgabelelement 5 in Wirkverbindung. Das obere Schaltgabelelement 5 wirkt mittels des Schaltstößels 7 mit der Schaltwippe 2 zusammen. Hierbei ist vorzugsweise eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Schaltstößel 7 und der Schaltwippe 2 ausgebildet, damit die Kippbewegung der Schaltwippe 2 beim Betätigen der Schaltwippe 2 von einer Schwenkbewegung in eine Linearbewegung umgewandelt wird. Das obere Schaltgabelelement 5 sitzt unmittelbar mit einem flachen Bereich 14 auf dem Schaltelement 8 auf, so dass durch die Linearbewegung des Schaltstößels 7 das Schaltelement 8 bei einer Betätigung der Schaltwippe 2 in Richtung der Leiterplatte 4 betätigt wird. Das obere Schaltgabelelement 5 steht mit dem unteren Schaltgabelelement 6 in Wirkverbindung. Im zusammengebauten Zustand werden das untere Schaltgabelelement 6 und das obere Schaltgabelelement 5 im Bereich der Nuten 15 des oberen Schaltgabelelementes 5 ineinander geschoben. Hierbei wird eine entsprechend notwendige Verbindung zwischen dem oberen und unteren Schaltgabelelement 5, 6 hergestellt, so dass ein sicheres Schalten des oberen und unteren Schaltelementes 8, 9 gewährleistet ist. Im zusammengebauten Zustand liegt die ebene Fläche 16 des unteren Schaltgabelelementes 6 spielfrei auf dem unteren Schaltelement 9 auf. Eine spielfreie Anordnung der Schaltgabel 5, 6 ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Federkräfte der Schaltelemente 8, 9 für das Zurückstellen der Schaltwippe 2 in die neutrale Ausgangsposition Verwendung finden.

Neben den Schaltelementen 8, 9 sind auf der Leiterplatte 4 weitere Bauteile der Steuerschaltung sowie Leuchtmittel 16 anordbar. Auf der der Schaltwippe 2 abgewandten Seite 11 sind neben dem Schaltelement 9 Anschlußkontakte 17 angeordnet. Die Kontakte 17 reichen in eine Buchse beziehungsweise einen Stecker 18, der in diesem Ausführungsbeispiel in den Gehäuseboden 13 integriert ist, hinein.

Wird nun die Schaltwippe 2 betätigt, und zwar in der Weise, dass das obere Schaltgabelelement 5 in Richtung der Leiterplatte 4 bewegt wird, so wird das Schaltelement 8 betätigt beziehungsweise geschaltet. Das untere Schaltgabelelement 9 entfernt sich dabei vom Schaltelement 9, so dass lediglich das Schaltelement 8 kontaktiert wird. Durch die Federkraft des Schaltelementes 8 wird die Schaltwippe 2 wieder in ihre Ausgangsposition zurückbewegt. Hierbei ist es selbstverständlich möglich, auch weitere zur Rückstellung der Schaltwippe benötigte Federelemente neben der Schaltgabel 5, 6 im Gehäuse 3 anzuordnen. Wird nun die Schaltwippe 2 derart gekippt, dass sich die Schaltgabel 5, 6 in Richtung der Schaltwippe 2 bewegt, so wird das Schaltelement 9 kontaktiert, wobei sich das obere Schaltgabelelement 5 von dem Schaltelement 8 entfernt. Erfindungsgemäß ist somit ein fehlerhaftes Bedienen der Schaltelemente 8, 9 ausgeschlossen, da lediglich ein Schaltelement 8, 9 betätigbar ist.

In der 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltgabel 19, 20 dargestellt, die seitlich über eine Leiterplatte 21 hinweg geschoben ist. Die dargestellten beiden Schaltgabeln 19 und 20 sind seitlich über Aussparungen 22, 23 in der Leiterplatte über die Schaltelemente 24, 25 geschoben. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Schaltgabel 19, 20 als u-förmiges einteiliges Bauteil ausgeführt. Das u-förmige Gabelelement greift dabei mit seinem unteren Schenkel 26 auf das untere Schaltelement 24 und der obere Schenkel 27 des u-förmigen Gabelelementes 19 wirkt unmittelbar auf das obere Schaltelement 25. Hierbei ist lediglich eine Gabel 19 mit Bezugszeichen versehen, um die Übersichtlichkeit der Zeichnung zu gewährleisten.

Um die Haptik am Schalter entsprechend einstellen zu können, ist in diesem Ausführungsbeispiel die Leiterplatte 21 und insbesondere die Schaltelemente 24, 25 mit einer Schaltmatte 28 versehen. Durch die Anordnung der Schaltgabel 19, 20 über der Leiterplatte ist ein konstruktiv einfach aufgebautes u-förmiges Gabelprofil, als ein beidseitig der Leiterplatte 21 wirkender Schaltstößel, realisiert. Durch diesen simplen Aufbau kann ein kompaktes Schalterelement realisiert werden, dass darüber hinaus mit minimalsten konstruktiven Mitteln realisierbar ist.

An die Schaltgabel 19 sind Schaltstößel 29, 30 angeformt, die an ihrem oberen Ende Verdickungen 31, 32 aufweisen, die formschlüssig in eine Aufnahme in der Schaltwippe eingreifen. Strichpunktiert ist eine Drehachse 33 eines nicht dargestellten Betätigungsorganes dargestellt. Das Betätigungsorgan ist um die Drehachse 33 herum in die Richtungen des Pfeils P1 betätigbar. Diese Drehachse 33 ist ortsfest im Gehäuse aufgenommen, so dass ein um die Drehachse 33 drehbares Betätigungsorgan an den Verdickungen 31, 32 der Schaltstößel 29, 30 eine Zug- oder Druckbewegung ausführt. Durch die kreisrunde Ausformung der Verdickungen 31, 32 wird hierbei die Kipp- oder Schwenkbewegung in eine lineare Bewegung umgewandelt. Hierzu kann beispielsweise in dem Betätigungsorgan zusätzlich eine Führung für die Verdickungen 31, 32 integriert sein. Bei einer Zug- oder Druckbewegung auf die Schaltstößel 29, 30 bewegt sich die Schaltgabel 19 rechtwinkelig zur Leiterplatte 21 in Richtung des Pfeils P2 und betätigt somit die Schaltkontakte 24, 25 des Schalters.

Anzumerken bleibt hierbei, dass die Schaltgabel 5, 6, 19 und 20 vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt werden, wobei ebenso ein Leichtmetall einsetzbar ist. Darüber hinaus ist die Ausbildung der Schaltgabel 5, 6, 19 und 20 nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern es ist ebenso vorstellbar, die Schaltgabeln 5, 6, 19, 20 auch mehrteilig und aus unterschiedlichen Werkstoffen herzustellen.


Anspruch[de]
Elektrischer Schalter, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, bestehend aus einer Schaltwippe (2), die schwenkbar in einem Gehäuse (3) aufgenommen ist und einem Schaltstößel (7, 29, 30), der einerseits mit der Schaltwippe (2) und andererseits mit einem auf einer Leiterplatte (4, 21) angebrachten Schaltelement (8, 25) in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer dem Schaltelement (8, 25) gegenüberliegenden Seite (11) der Leiterplatte (4, 21) ein weiteres Schaltelement (9, 24) angeordnet ist und das der Schaltstößel (7, 29, 30) als eine Schaltgabel (5, 6, 19, 20) ausgeführt ist und dass die Schaltgabel (5, 6, 19, 20) in der Weise um die Leiterplatte (4, 21) herum angeordnet ist, dass die Schaltgabel (5, 6, 19, 20) mit dem ersten (8, 25) und dem weiteren (9, 24) Schaltelement in Wirkverbindung steht. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltgabel (19, 20) u-förmig um die Leiterplatte (21) herum angeordnet ist und mit je einem Schenkel (26, 27) des U in Wirkverbindung mit den Schaltelementen (24, 25) steht. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltgabel (5, 6) die Leiterplatte (4) zumindest im Bereich Schaltelemente (8, 9) beidseitig umschließt. Elektrischer Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltgabel (5, 6, 19, 20) mehrteilig ausgeführt ist. Elektrischer Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltgabel (5, 6, 19, 20) formschlüssig mit der Schaltwippe (2) verbunden ist, so dass eine Kippbewegung der Schaltwippe (2) in eine lineare Bewegung der Schaltgabel (5, 6, 19, 20) umwandelbar ist. Elektrischer Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an jede Schaltgabel (19, 20) mindestens zwei Schaltstößel (29, 30) angeformt sind. Elektrischer Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass über jedem einzelnen Schaltelement (8, 9, 24, 25) oder den einer Schaltgabel (19, 20) zugehörigen Schaltelementen (24, 25) oder über alle Schaltelemente (8, 9, 24, 25) eine Schaltmatte (28) angeordnet ist, so dass die Schaltgabel (5, 6, 19, 20) unmittelbar auf die Schaltmatte (28) und mittelbar auf die Schaltelemente (8, 9, 24, 25) wirkt.






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