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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein Fahrzeug-Steuerschalteranordnungen
und insbesondere Steuerschalter mit einem elastomerischen Polster.
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Ein
herkömmliches
Schaltfeld (bzw. eine Schalteranordnung) wird gewöhnlich durch
eine gestapelte (d.h. übereinander
gelagerte) Struktur gebildet. Das Schaltfeld wird implementiert,
um mit einem niedrigen Gleichspannungssignal betrieben zu werden.
Das Schaltfeld umfasst eine Gruppe von normalerweise geöffneten,
einpoligen Wischkontakt-Kippschaltern
(NO, SP, ST). Das Schaltfeld kann eine grafische Auflage mit aufgedruckten
Symbolen umfassen, die auf Zahlen, Fahrzeugfunktionen und ähnliches
je nach der Anwendung des Schaltfelds Bezug nehmen. Zum Beispiel
ist die Auflage über
einer ESD/EMI-Abschirmung (zum Abschirmen von elektrostatischen
Entladungen und elektrostatischen Störungen) angeordnet. In einem
anderen Beispiel ist die Auflage direkt über einer oberen Membrane oder einem
elastomerischen Polster angeordnet. Die Membrane weist eine Vielzahl
von Kontakten auf, die mit den entsprechenden Symbolen ausgerichtet
sind, wenn das Schaltfeld montiert ist.
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Das
Schaltfeld umfasst gewöhnliche
weiterhin einen Abstandshalter, der unter der Membrane angeordnet
ist. Der Abstandshalter weist Löcher
auf, die allgemein mit entsprechenden Kontakten in der Membrane
ausgerichtet sind. Eine untere Membrane (oder Leiterplatte) umfasst Schaltungsgitter,
die allgemein mit den entsprechenden Kontakten ausgerichtet sind,
sodass eine entsprechende Schaltung geschlossen wird, wenn ein Benutzer
das entsprechende Symbol ausreichend stark drückt. Das Schaltfeld kann auch
ein Subpaneel (d.h. ein Substrat, eine Rückabdeckung usw.) umfassen,
die allgemein eine physikalische Stütze vorsieht. Durch das Übereinanderstapeln
oder Übereinanderlagern
des Symbols, des Kontakts, des Lochs und des Gitters wird ein einzelner
Schalter in dem Schaltfeld gebildet.
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Das
herkömmliche
Schaltfeld weist eine Anzahl von Mängeln auf, wobei zum Beispiel
bei der Herstellung die Schichten (d.h. die Auflage, die Membrane,
der Abstandshalter, die Leiterplatte und das Subpaneel) schwierig
korrekt miteinander auszurichten sind, das Schaltfeld nicht beleuchtet
bzw. hintergrundbeleuchtet ist, die Auflage und die Symbole nicht
taktil erkannt werden können
(d.h. die Oberfläche
der Auflage im wesentlichen glatt ist, sodass der Benutzer die Position
und den Typ des Schalters nicht mit dem Finger erfassen kann) und
das Schaltfeld keine taktile Rückmeldung
für den
Benutzer vorsieht. Außerdem
weisen bei den herkömmlichen Schaltfeldern
insbesondere die Kippschalter mit gegenüberliegenden Kontakten für eine erste
und eine zweite Funktion keine ausreichende strukturelle Stärke auf,
um bei der Ausübung
von mehrfachen Kräften eine
Verbindung von beiden Kontakten zu verhindern.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeug-Steuerschalteranordnung für die Verwendung mit
einer Leiterplatte. Die Schalteranordnung umfasst ein elastomerisches
Polster und ein Stützglied. Das
elastomerische Polster weist ein Kontaktpolster für die wahlweise
Verbindung mit einem elektrischen Kontakt der Leiterplatte auf.
Das Stützglied
wird zusammen mit dem elastomerischen Polster gegossen.
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Die
Erfindung betrifft weiterhin eine Fahrzeug-Steuerschalteranordnung. Die Anordnung
umfasst eine Leiterplatte mit einem elektrischen Kontakt, ein elastomerisches
Polster mit einem Kontaktpolster für die wahlweise Verbindung
mit dem elektrischen Kontakt der Leiterplatte sowie ein Stützglied. Das
Stützglied
ist zwischen dem elastomerischen Polster und der Leiterplatte angeordnet,
um eine Stütze
für das
elastomerische Polster vorzusehen.
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Im
Folgenden werden verschiedene Aufgaben und Vorteile der Erfindung
anhand einer ausführlichen
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform mit Bezug auf die
beigefügten
Zeichnungen für den
Fachmann verdeutlicht.
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1 ist
eine perspektivische Explosionsansicht eines Blendengehäuses und
einer Schalteranordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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2 ist
eine Querschnittansicht der Schalteranordnung von 1 entlang
der Linie 2-2.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht eines Einsatzes, der in der Schalteranordnung
gemäß der vorliegenden
Erfindung positioniert ist.
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4 ist
eine Querschnittansicht einer Schalteranordnung gemäß einer
alternativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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5 ist
eine Querschnittansicht einer Schalteranordnung, die einen Lichtleiter
gemäß einer alternativen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst.
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Die
Insassenräume
von Fahrzeugen sind zumeist ähnlich
aufgebaut. Ein typischer Fahrzeug-Insassenraum enthält ein Armaturenbrett.
Das Armaturenbrett kann zum Beispiel Steuermechanismen und Schalter
für verschiedene
Fahrzeugkomponenten wie zum Beispiel Klimaanlagensysteme, Audio/Video-Systeme,
Fenster-, Sitz- und Spiegel-Positionierungssysteme
sowie Navigationssysteme umfassen. Diese Steuermechanismen können auf
dem Armaturenbrett, einer unteren Konsole, an Türen oder an anderen Positionen
im Innenraum des Fahrzeugs angeordnet sein. Alternativ hierzu kann
ein zweites Steuerfeld (nicht gezeigt) im Rücksitzbereich vorgesehen sein,
der ebenfalls verschiedene Steuerelemente (Klima, Fenster, Videospiele,
Audio, Kopfhörerbuchsen,
usw.) umfasst. Eine Overhead-Konsole (nicht gezeigt) kann ebenfalls
vom Insassenraum des Fahrzeugs aus erreichbar sein. Die Overhead-Konsole kann
verschiedene Steuerelemente wie etwa einen Garagentüröffner, Klimaanlagen-Steuerelemente usw.
enthalten. Eine hintere Overhead-Konsole kann einen Videoanzeigebildschirm,
Klimaanlagen-Steuerelemente und andere Audio-Steuerelemente umfassen.
Weitere Fahrzeugsteuerungen, die ein Benutzer gewöhnlich betätigen kann,
sind Sitzpositionen für den
Fahrersitz (nach vorne/hinten, Sitzhöhe, Sitzlehnenwinkel usw.),
Audio/Video-Voreinstellungen,
Positionen von Rück-
und Seitenspiegeln, Temperatursteuereinstellungen, Sitzgurthöhe, Lenkradposition, Positionen
des Gas- und Bremspedals, Farbe und Intensität der Innenbeleuchtung, Empfindlichkeitseinstellungen
für die
Airbag-Aktivierung und viele andere Einstellungen. Die Mehrzahl
dieser Komponenten wird gewöhnlich
elektronisch über
Schalter gesteuert. Es ist zu beachten, dass der Umfang der Erfindung
nicht auf die Verwendung mit den oben genannten Strukturen und Steuerelementen
für einen
Fahrzeug-Insassenraum oder allgemein auf Fahrzeug-Insassenräume beschränkt ist.
Die Erfindung kann vielmehr in jeder beliebigen Umgebung für die unten
beschriebenen Zwecke verwendet werden.
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Die
perspektivische Explosionsansicht von 1 zeigt
eine Steuerschalteranordnung 10 einschließlich eines
Blendengehäuses 12 und
einer Schalteranordnung 14 unter dem Gehäuse 12 gemäß der Erfindung.
Die Schalteranordnung 14 umfasst eine Vielzahl von Schichten
oder Substraten 16, die weiter unten ausführlicher
mit Bezug auf 2 beschrieben werden. Die Schalteranordnung 14 umfasst
mehrere Steuerschalter bzw. -tasten 18, die jeweils konfiguriert
sind, um einen Steuermechanismus (nicht gezeigt) zu betätigen, der
eine Einrichtung wie etwa eine der oben aufgelisteten Einrichtungen (z.B.
einen Fahrzeugsitz, ein Fenster, usw.) betreibt. Die gezeigten Steuerschalter 18 können Kippschalter,
Drückschalter,
Schiebeschalter oder andere Schalter sein, die durch einen Bediener
bewegt werden können,
um eine gewünschte
Fahrzeugoperation zu steuern. Das Gehäuse 12 umfasst eine
Vielzahl von Öffnungen 20,
die durch das Gehäuse 12 hindurch
ausgebildet sind. Das Gehäuse 12 ist
derart konfiguriert, dass es über
die Schalteranordnung 14 passt, und die Öffnungen 20 sind
derart dimensioniert und geformt, dass sie über die Steuerschalter 18 passen.
Das Gehäuse 12 dient
auch allgemein zum Positionieren der Schalter 18. Vorzugsweise
stehen bei der Montage der Steuerschalteranordnung 10 die Steuerschalter 20 derart
durch das Gehäuse 12 vor, dass
durch einen Fahrzeugbediener auf die Steuerschalter 18 zugegriffen
werden kann. Das Gehäuse 12 kann
als eine separate Komponente für
die Montage mit einer anderen Fahrzeug-Innenraumkomponente ausgebildet
sein oder kann als Teil einer Fahrzeugkonsole, eines Türpaneels
oder einer anderen Fahrzeug-Innenraumkomponente
ausgebildet sein. Das Gehäuse 12 ist
eine Fahrzeug-Innenraumkomponente, die allgemein aus dem Stand der
Technik bekannt ist. Das Gehäuse 12 kann
auf der Leiterplatte 30 und/oder auf einer elastomerischen
Membrane bzw. einem elastomerischen Polster 34 (in 2 gezeigt)
angeordnet sein. Das Gehäuse 12 kann
aus einem beliebigen herkömmlichen
Material hergestellt sein, das für
Schalteranordnungen oder Armaturenbrettgehäuse verwendet wird. Das Gehäuse 12 kann verschiedene
andere Öffnungen
oder Flansche umfassen, um die Montage des Gehäuses 12 an der Leiterplatte 30 und/oder
dem elastomerischen Polster 34 zu vereinfachen. Das Gehäuse 12 kann
auch verschiedene andere Öffnungen
oder Flansche umfassen, um die Montage der Schalteranordnung 14 oder anderer
zusätzlicher
Schalteranordnungen zu vereinfachen oder um die Anordnung 10 an
dem Fahrzeug zu befestigen.
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Die
Querschnittansicht von 2 zeigt einen der Steuerschalter 18 von 1 entlang
der Linie 2-2. Der gezeigte Schalter 22 ist ein Kippschalter,
der konfiguriert ist, um eine von drei Positionen einzunehmen. In
der Zeichnung befindet sich der Schalter 22 in der neutralen
Position. In der neutralen Position sind die Kontaktflächen 28a und 28b auf
dem Schalter von einer darunter liegenden Leiterplatte 30 getrennt.
Die Leiterplatte 30 kann eine herkömmliche Leiterplatte sein.
Die Leiterplatte 30 kann leitende Spuren zum Implementieren
von herkömmlichen Schaltfunktionen
umfassen. Die Leiterplatte 30 umfasst wie in 2 gezeigt
vorzugsweise einen ersten Kontakt 32a und einen zweiten
Kontakt 32b für
die Verbindung mit den entsprechenden Kontaktflächen 28a und 28b an
dem Schalter 22. Die Leiterplatte 30 kann verschiedene
Kontakte oder Leiterspuren zum Implementieren von gewünschten
Schaltfunktionen aufweisen, was hier gemäß der vorliegenden Erfindung
beschrieben wird. In einer ersten Position wird ein erstes Ende 24 des
Schalters 22 durch einen Bediener gedrückt, wodurch der Schalter 22 zu
einem ersten Betätigungsmodus
bewegt wird, bei dem die erste Kontaktfläche 28a elektrisch
mit dem ersten Kontakt 32a verbunden ist. In einer zweiten
Position wird ein zweites Ende 26 des Schalters 22 gedrückt und
dadurch zu einem zweiten Betätigungsmodus bewegt,
bei dem die zweite Kontaktfläche 28b elektrisch
mit dem zweiten Kontakt 32b verbunden ist. Wenn sich der
Schalter 22 in der ersten oder zweiten Position befindet,
kann das entsprechende gegenüberliegende
Ende des Schalters 22 gedrückt werden, um den Schalter 22 zu
der neutralen Position oder zu der gegenüberliegenden Position zurückzuführen. Das
heißt,
wenn sich der Schalter 22 in der ersten Position befindet,
kann er zu einer neutralen Position oder zu der zweiten Position
bewegt werden, indem das zweite Ende 26 des Schalters 22 gedrückt wird. Es
ist zu beachten, dass der Schalter 22 eine Vielzahl von
Stopps (nicht gezeigt) aufweisen kann, sodass der Schalter 22 zu
den drei (oder mehr) Positionen bewegt und dort gehalten werden
kann. Alternativ hierzu kann der Schalter 22 derart konfiguriert
sein, dass der Schalter 22 automatisch durch einen Feder- bzw.
Rückstellmechanismus
zu der neutralen Position zurückgeführt wird,
nachdem der Schalter 22 zu der ersten oder zweiten Position
bewegt wurde.
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Der
Grundbetrieb der Steuerschalteranordnung 10 gemäß der vorliegenden
Erfindung ist allgemein aus dem Stand der Technik bekannt. Insbesondere
umfasst der in 2 gezeigte Schalter 22 wenigstens
eine Kontaktfläche 28a,
die in einem elastomerischen Polster 34 eingegossen ist.
Es ist jedoch zu beachten, dass der Schalter 22 eine beliebige Schalteinrichtungen
mit mehreren Kontaktflächen 28a und 28b sein
kann, die von einer getrennten Position, in welcher die Kontaktflächen 28a und 28b von einem
entsprechenden Kontakt 32a und 32b der Leiterplatte 30 wie
in 2 gezeigt beabstandet sind, zu einer verbundenen
Position, in welcher eine der Kontaktflächen 28a und 28b den
entsprechenden Kontakt 32a und 32b der Leiterplatte 30 kontaktiert,
bewegt werden kann. Die Kontaktflächen 28a und 28b können in
der getrennten Position bleiben, bis der Schalter 22 die
Kontaktfläche 28a bzw. 28b zu
einer verbundenen Position bewegt. Die Kontaktflächen 28a und 28b des
Schalters 22 können
eine Kontaktkuppel eines Kuppel- bzw. Membranschalters sein, was
jedoch nicht erforderlich ist. Das elastomerische Polster 34 kann
ein Schaltergehäuse
bilden, das die Kontaktflächen 28a und 28b hält. Das
Schaltergehäuse
kann ein herkömmliches
Schaltergehäuse sein,
das ausgebildet ist, um die Kontaktflächen 28a und 28b zu
halten. Die Kontaktflächen 28a und 28b sind
wie gezeigt über
der Leiterplatte 30 positioniert, die ein Schaltgitter
(nicht gezeigt) aufweist. Der Schalter 22 kann auch auf
einem Subpaneel (d.h. einem Substrat, einer Rückabdeckung, usw.) angeordnet
sein, die eine physikalische Stütze
für den
Schalter 22 vorsieht. Um den Schalter 22 zu betätigen, drückt ein
Benutzer eine erstes Ende 24 oder ein zweites Ende 26 des
Schalters 22. Der gedrückte
Teil des Schalters 22 bewegt die Kontaktfläche 28a oder 28b zu
der Leiterplatte 30. Die entsprechende Kontaktfläche 28a oder 28b kontaktiert
das Gitter an einem der entsprechenden Kontakte 32a oder 32b,
um einen Stromkreis zu schließen.
Die Kontaktflächen 28a und 28b sehen
beim Kontaktieren der Leiterplatte 30 ein taktiles Gefühl für den Schalter 22 vor.
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Das
elastomerische Polster 34 kann ein herkömmliches elastomerisches Polster
sein, das für
die Verwendung mit Schaltern wie etwa Kuppelschaltern oder Membranschaltern
geeignet ist. Das hier verwendete elastomerische Polster 34 kann
einen Teil der Leiterplatte 30 mit den Kontakten 32a und 32b für den Schalter 22 bedecken.
Es ist zu beachten, dass das elastomerische Polster 34 die
gesamte Fläche der
Leiterplatte 30 oder nur einen Teil derselben bedecken
kann. Wenigstens ein Teil des elastomerischen Polsters 34 kann
Licht durchlassen oder als Lichtleiter ausgebildet sein, was weiter
unten ausführlicher
beschrieben wird.
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Neben
dem elastomerischen Polster 34 ist ein Stützglied 36 angeordnet.
Das Stützglied 36 kann aus
einem beliebigen geeigneten Material ausgebildet sein, sodass das
Stützglied 36 steifer
ist als das elastomerische Polster 34. In einer bevorzugten
Ausführungsform
ist das Stützglied 36 ein
Kunststoffglied. Es ist zu beachten, dass das Stützglied auch ein halbsteifes
Kunststoffglied, ein flexibles Metallglied oder ein elastomerisches
Glied sein kann. Das Stützglied 36 ist
deutlicher in 3 gezeigt. 3 ist eine
perspektivische Ansicht des Stützglieds,
das in dem Schalter 22 angeordnet ist. Das Stützglied
umfasst eine Vielzahl von sich in der Längsrichtung erstreckenden Balken 38,
die durch eine Vielzahl von sich in der Querrichtung erstreckenden
Rippen 40 miteinander verbunden werden. Die Rippen 40 und die
Balken 38 können
einstückig
oder als separate Komponenten ausgebildet werden, die dann miteinander
verbunden werden. Das Stützglied 36 ist
mit einer Vielzahl von Balken 38 gezeigt, die durch eine Vielzahl
von Rippen 40 miteinander verbunden werden, wobei zu beachten
ist, dass das Stützglied
eine beliebige Form und einen beliebigen Aufbau aufweisen kann.
An einem unteren Teil des Stützglieds 36 ist
eine Kugel 42 ausgebildet. Dei Kugel 42 ist als
ein runder Vorsprung gezeigt, der von dem unteren Ende des Stützglieds 36 vorsteht.
Die Kugel 42 ist konfiguriert, um mit einem Schwenkglied 44 zusammenzuwirken,
das auf der Leiterplatte 30 für eine Bewegung ausgebildet
ist. In der bevorzugten Ausführungsform des
Kippschalters von 2 beschränkt das Schwenkglied 44 vorzugsweise
die Bewegung des Schalters 22 zu den oben genannten drei
Positionen. Der Schalter 22 kann jedoch auch konfiguriert
sein, um an einer unendlichen Anzahl von Positionen zwischen der
ersten und der zweiten Position positioniert werden zu können. Das
Schwenkglied 44 und/oder die Kugel 42 können Merkmale
umfassen, die eine Bewegung des elastomerischen Polsters 34 und
des Stützglieds 36 in
anderen Achsen als der beabsichtigten Bewegungsachse des Schalters 22 verhindern.
Das Schwenkglied 44 kann aus demselben Material wie die
Leiterplatte 30 und einstückig mit demselben ausgebildet
sein, es kann aber auch aus einem anderen geeigneten Material ausgebildet
und dann an der Leiterplatte 30 befestigt werden.
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Das
Stützglied 36 ist
konfiguriert, um das elastomerische Polster 34 zu stützen und
ein Gefühl für dasselbe
vorzusehen. Wenn das elastomerische Polster 34 durch einen
Benutzer gedrückt
wird, wird das elastomerische Polster komprimiert und drückt dabei
das erste Ende 24 oder das zweite Ende 26 des
Stützglieds 36 in
der Richtung der durch den Benutzer ausgeübten Kraft. Das Stützglied 36 wird
also verwendet, um eine seitliche Stütze für den Schalter 22 vorzusehen,
sodass wenn der Benutzer eine Kraft in einer Achse ausübt, die
nicht direkt mit dem Ende 24 oder 26 des Schalters 22 und
entsprechend mit den Kontaktflächen 28a und 28 sowie
den entsprechenden Kontakten 32a und 32b ausgerichtet
ist, das Stützglied 36 die
strukturelle Festigkeit des Schalters 22 aufrechterhält, sodass
eine durch den Benutzer ausgeübte
indirekte Kraft so wie eine direkt ausgeübte Kraft auf das Stützglied 36 wirkt.
Also unabhängig davon,
ob die Kraft direkt oder indirekt auf den Schalter ausgeübt wird,
kann je nach Wunsch des Bedieners die Kontaktfläche 28a oder 28b an
dem Ende 24 oder 26 des Schalters 22 zu
einer Verbindung mit dem entsprechenden Kontakt 32a oder 32b gedrückt werden.
Dementsprechend verhindert das Stützglied 36, dass beide
Enden 24 und 26 des Schalters 22 gleichzeitig
gedrückt
werden, wodurch verhindert wird, dass die beiden Kontaktflächen 28a und 28b gleichzeitig
mit den Kontakten 32a und 32b verbunden werden,
was einen Konflikt in der Signalinformation auslösen würde. Wenn zum Beispiel der
Kippschalter 22 zum Sperren und Entsperren von Fahrzeugtüren verwendet
wird, kann das Drücken
beider Enden 24 und 26 des Schalters 22 aufgrund
des Stützglieds 36 gemäß der vorliegenden
Erfindung nicht veranlassen, dass ein Sperrmechanismus die Türe gleichzeitig sperrt
und entsperrt oder in Konflikt befindliche Signale an eine Steuereinrichtung
gesendet werden.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
ist das elastomerische Polster 34 mit dem Stützglied 36 gegossen,
um die zwei Komponenten miteinander zu verbinden. In der Ausführungsform
von 2 ist das Stützglied 36 an
einem unteren Teil des elastomerischen Polsters 34 gegossen.
Es ist jedoch zu beachten, dass das Stützglied 36 auch vollständig innerhalb
des elastomerischen Polsters 34 vorgesehen werden kann.
Die verschiedenen Balken 38 und Rippen 40 des
Stützglieds 36 helfen
dabei, das elastomerische Polster 34 mit dem Stützglied 36 zu
halten. Das Stützglied 36 kann
auch zusätzliche
geraute Oberflächen
oder andere Merkmale aufweisen, die das elastomerische Polster 34 während des
Gießens an
dem Stützglied 36 halten.
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Die
Querschnittansicht von 4 zeigt eine alternative Ausführungsform
eines Schalters 46, der mit der Schalteranordnung 14 gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet werden kann. Der Schalter 46 umfasst
ein elastomerisches Polster 48, das um ein Stützglied 50 herum
gegossen ist. Wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform
kann das Stützglied 50 eine
Vielzahl von Balken (nicht gezeigt) umfassen, die durch eine Vielzahl
von Rippen 52 miteinander verbunden werden. Der zweite
Schalter 46 ist allgemein ein Kippschalter, wobei der Schalter 46 zwischen
einer von drei Positionen (einer ersten Position, einer zweiten
Position und einer neutralen Position) wie oben mit Bezug auf 2 beschrieben
bewegt werden kann. Wie der Schalter 22 von 2 umfasst
der Schalter 46 ein Paar von gegenüberliegenden Kontaktflächen 62a und 62b sowie
Kontakte 64a und 64b, die bei einer Betätigung durch
einen Benutzer den Betrieb des Schalters steuern. Der Schalter 46 ist
in 4 in einer neutralen Position gezeigt (keine der
Kontaktflächen 62a bzw. 62b ist
in Verbindung mit einem entsprechenden Kontakt 64a bzw. 64b).
Der Schalter 46 ist konfiguriert, um ähnlich wie der Schalter 22 von 2 mit
einer Leiterplatte 58 zusammenzuwirken. Entsprechend sind
die Kontakte 64a und 64b vorzugsweise auf der
Leiterplatte 58 ausgebildet. Die Leiterplatte 58 umfasst
weiterhin einen ersten Schwenkmechanismus 56, der konfiguriert
ist, um mit einer Kugel 54 zusammenzuwirken, die an dem
Stützglied 50 ausgebildet
ist. Wie bei dem Schalter 22 von 2 beschränken die
Kugel 54 und der erste Schwenkmechanismus 56 sowie
die Positionierung des Schalters 46 in einem Gehäuse 60 unerwünschte Bewegungen
des Schalters 46. Ein zweiter Schwenkmechanismus 66 ist
einstückig
mit dem Gehäuse 60 ausgebildet
und stützt
die Schwenkbewegung des Schalters 46. Obwohl sich der Schalter 46 bei
einer Betätigung
relativ zu beiden Schwenkmechanismen (dem ersten Schwenkmechanismus 56 und
dem zweiten Schwenkmechanismus 66) bewegt, wird bei einem
Drücken
des Schalters 46 (für eine
Verbindung der Kontaktfläche 62a mit
dem Kontakt 64a) primär
der erste Schwenkmechanismus 56 geschwenkt und wird bei
einem Ziehen des Schalters 46 (für eine Verbindung der Kontaktfläche 62b mit dem
Kontakt 64b) primär
der zweite Schwenkmechanismus geschwenkt. Außerdem verhindert das Stützglied 50,
dass beide Kontaktflächen 62a und 62b gleichzeitig
mit den Kontakten 64a und 64b verbunden werden.
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Vorzugsweise
umfasst der Schalter 46 auch einen Rückstellmechanismus (nicht gezeigt),
der den Schalter 46 automatisch aus der ersten oder zweiten Position
zu der neutralen Position zurückführt, wenn der
Schalter 46 losgelassen wird. Der Rückstellmechanismus wirkt mit
der Kugel 54 und dem Schwenkmechanismus 56 des
Schalters 46 zusammen. Wenn der Schalter 46 nach
oben geschwenkt wird, sodass die Kontaktfläche 62a mit dem Kontakt 64a verbunden
wird, wirkt ein erstes Schwenkrückstellglied
gegen den Schalter 46 und veranlasst, dass der Schalter 46 zu
der neutralen Position zurückkehrt,
wenn der Schalter 46 losgelassen wird. Wenn der Schalter 46 nach
unten geschwenkt wird, sodass die Kontaktfläche 62b mit dem Kontakt 64b verbunden
wird, wirkt ein zweites Schwenkrückstellglied
gegen den Schalter 46 und veranlasst, dass der Schalter 46 zu der
neutralen Position zurückkehrt,
wenn der Schalter 46 losgelassen wird. Ein Beispiel für einen
Schalter 46 mit dieser Konfiguration ist ein Fenstersteuerschalter
in einem Fahrzeug. Weil gewöhnlich
ein Fenster mehr oder weniger geöffnet
werden kann, wird der in 4 gezeigte Schalter in einer
verbundenen Position gehalten, bis der gewünschte Öffnungsgrad erreicht ist.
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5 ist
eine Querschnittansicht einer alternativen Ausführungsform eines Schalters 68 für die Schalteranordnung 14.
Gemäß dieser
Ausführungsform
der Erfindung umfasst der Schalter 68 einen Lichtleiter.
Der Schalter 68 weist einen ähnlichen Aufbau und Betrieb
wie die zuvor beschriebenen Schalter 22 und 46 auf,
sodass hier nur die Unterschiede zu den zuvor beschriebenen Ausführungsformen
beschrieben werden. Der Schalter 68 unterscheidet sich
von den zuvor beschriebenen Schaltern dadurch, dass er nur eine
einzelne Kontaktfläche 71 und
einen einzelnen Kontakt 73 umfasst. Obwohl sich der Schalter 68 kippend
bewegt, kann er als Drückschalter
betrachtet werden. Eine alternative Version eines Drückschalters
umfasst eine einzelne Kontaktfläche
und einen einzelnen Kontakt und bewegt sich primär in nur einer Achse. Der Schalter 68 umfasst
ein elastomerisches Polster 70, ein gemeinsam mit dem elastomerischen
Polster 70 gegossenes Stützglied 72, das wie
oben beschrieben eine Steifigkeit für den Schalter 68 vorsieht,
sowie eine Leiterplatte 78. Das Stützglied 72 gemäß dieser
Ausführungsform
der Erfindung funktioniert zusätzlich
zu seiner strukturell stützenden
Form als Lichtleiter. Die Aufgabe und der Betrieb von Lichtleitern
sind allgemein aus dem Stand der Technik bekannt, wobei Lichtleiter
in Kraftfahrzeugen verwendet werden, um Licht von einem inneren
Teil einer Fahrzeugkomponente zu einem sichtbaren Teil der Fahrzeugkomponente
zu übertragen,
um eine Oberfläche
der Komponente zu beleuchten.
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Es
kann eine beliebige Lichtquelle für die Beleuchtung des Lichtleiters
verwendet werden, die eine Glühlampe
oder LED, eine Linse und einen Reflektor bzw. eine Sammelfläche zum
Richten des Lichts zu der Linse umfasst. Es können auch mehr als eine Lichtquelle
verwendet werden. In der bevorzugten Ausführungsform wird eine LED 74 zusammen
mit dem Schalter 68 verwendet. Eine LED ist eine Niederspannungseinrichtung,
die gewöhnlich eine
längere
Lebensdauer als eine Glühlampe
aufweist. Außerdem
reagiert eine LED schnell auf Änderungen
im Strom und erzeugt ein Lichtspektrum, das gut definiert und beschränkt ist.
Das als Lichtleiter dienende Stützglied 72 weist
ein Lichteingangsende 80 und ein Lichtausgangsende 82 auf
und ist über seinen
gesamten Querschnitt kontinuierlich ausgebildet. Vorzugsweise ist
das Stützglied 72 aus
einem Material mit einem Brechungsindex ausgebildet, der wesentlich
höher als
derjenige von Luft ist. Die LED 74 weist einen oder mehrere
elektrische Stecker (nicht gezeigt) auf, die die LED 74 mit
der Leiterplatte 78 verbinden, um eine elektrische Verbindung
herzustellen. Das Lichteingangsende 80 des Stützglieds 72 dient
dazu, Licht in das Stützglied 72 einzuführen. Das
Lichteingangsende 80 kann das schmalere Ende und das Lichtaungangsende 82 kann
das breitere Ende des Stützglieds
sein. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Vorzugsweise
umfasst das Lichteingangsende 80 des Stützglieds 72 eine Linse 76,
um das Licht von der LED 74 durch das Stützglied 72 zu
lenken. Wenn die LED 74 an dem Brennpunkt einer parabolischen
Oberfläche
der Linse 76 positioniert ist, trifft ein Teil des Lichts
auf die parabolische Oberfläche.
Das von der parabolischen Oberfläche reflektierte
Licht geht in einer Richtung, die allgemein parallel zu der Drehungsachse
der parabolischen Oberfläche
ist. Die LED 74 erzeugt also ein gut gesammeltes Licht
für den
Lichtleiter.
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Wenigstens
ein Teil des elastomerischen Polsters 70 kann Licht filtern.
Zum Beispiel kann ein Teil des elastomerischen Polsters 70 Licht
durchlassen und kann eine durchscheinende Farbe aufweisen, sodass
das durchgelassene Licht mit einer gewünschten Farbe gefärbt ist.
Es ist zu beachten, dass wenigstens ein Teil des elastomerischen
Polsters 70 verschiedene Schichten aus Elastomer umfassen kann,
wobei jede Schicht unterschiedliche Lichtdurchlass- und/oder Lichtfiltereigenschaften
aufweist. Das Durchlassen bzw. Filtern des Lichts durch das elastomerische
Polster 70 kann vorteilhaft sein, um eine Anzeige oder
Grafik an dem Schalter 68 oder einen Teil eines Gehäuses über einem
Teil des elastomerischen Polsters 70 zu beleuchten. Alternativ
hierzu kann eine Grafik direkt auf das elastomerische Polster gedrückt werden
(bzw. beim Gießen ausgebildet
werden). Es kann aber auch eine durchscheinende Auflage mit einer
aufgedruckten oder geätzten
Grafik über
einem Teil des elastomerischen Polsters positioniert werden. Unabhängig davon,
wie eine Grafik oder Anzeige für
den Schalter vorgesehen wird, dienen die LED und der Lichtleiter
dazu, die Grafik zu beleuchten (hintergrundzubeleuchten), damit
sie einfacher durch den Benutzer erkannt werden kann.
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Gemäß den Patentstatuen
wurden das Prinzip und der Betriebsmodus der Erfindung anhand einer
bevorzugten Ausführungsform
erläutert
und dargestellt. Es ist jedoch zu beachten, dass die Erfindung auch
anders als hier erläutert
und dargestellt realisiert werden kann, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang
verlassen wird.