开关装置

本发明涉及具有一个操作机构的开关装置，它用于手动的、至少使汽车中电装置、特别是车尾窗玻璃加热的电装置在限定时间中进行工作。

这种类型的开关装置，例如在汽车中为了使刷窗器投入工作就要相应于一个预定的时间间隔间歇工作进行设计。从而在这样的间歇工作中譬如使一个刷窗器在给定的时间期间被接通，并在给定的时间期间被关断，其中接通与关断状态能够根据开关装置的结构进行重复或中断。这类的开关装置具有一个手动操作机构（开关），它既可以安装在仪表盘中也可以直接地安装在驾驶盘中，在后一种安装的实施方式中其中利用与操作机构协同作用的加长杆可允许用汽车驾驶盘对其从事直接操作。

用于电装置可调节地定时工作的原来的控制电路设置在汽车中合适的位置上，并且通过单独的电控制及供电导线与上述启动开关相连接。

由于在汽车领域中迫于极高的成本压力，在汽车组装中还用手工实现的工作应减少到最小程度并力求减少这些部件。

此外，在许多汽车中由于在其中安装了多个仪表及装置，故用于装入仪表及控制装置的位置受到很大限制。最后出于同样的普遍成本条件，对于制造开关及电路装置等产品的工具的制造成本、也即用于每个单个元件的成本越来越高，由此出现了：如上所述的在汽车中装入所有这些单个元件要求大量的手工及由此产生较高成本的费用。

本发明的任务在于创造一种开关装置，它相对于公知的开关装置在制造成本上更为有利，对于其制造要求有显著减小的工具费用，并要求比现今这类开关装置组装更简单及在汽车中的安装位置更小。

这个任务根据本发明这样地解决：利用一个由操作机构直接接通的并与其在空间上直接连接的定时电路装置，它在操作机构操作后在一个预定的时间间隔中接通电装置。

根据本发明的一个有利的构型，定时电路装置及由操作机构操作的开关元件安装在一个支承板上，也即在该支承板本身上能包括所有的电工及电子元件，因而使得至少本发明开关装置的一个基本部件能高度自动化地进行制造。

根据本发明的另一有利构型，支承板在其朝向操作机构的一端设置了一个基本上与支承板垂直外伸的支持板，其中最好在该支持板上设置弹簧部件，它使操作机构保持在未操作的终端位置的相应状态上。该支持板其上设有至少一个孔，通过该孔设置在操作元件背面的一个杆状凸出物伸出来并且与开关元件耦合。操作开关的一次操作通过该凸出物引起了开关元件的接通。

开关装置最好用一个整体壳体包围是很有好处的，该壳体在其内壁上设有使操作机构导向的部分。该壳体是这样构型的：即不需要对操作机构使用专门的导向装置，从而又一次地减少了制造成本。另一有利的方式是支承板在其与操作机构基本对置的端部设有插头装置，这些触头装置最好是在汽车制造中惯用的舌簧状扁平插头，它们与支承板的连接端，譬如与在支承板一面或两面的印刷电路相衔接并在那里焊接上或用另外的方法形成合适的电连接。

为使该开关装置均能对灰尘，湿气，燃料或油蒸气进行密封，根据本发明另一有利的构型，该开关装置具有一个壳体终端部件，在其上设有使插头装置穿出的孔，其中终端部件是设置在开关装置上与操作装置对置的端部。

为了使壳体与壳体终端部件相互连接，可以设置任何合适的连接结构，然而壳体与壳体终端部件通过卡合结构彼此连接起来是有利的，在制造过程中该卡合结构可与相应的壳体部件作成一体，因而这里又减少了组装的成本。

该开关装置本身在壳体上，也就是在它的外表面上至少具有一个可折的固定结构，它可构成为弹夹结构，用以将该开关装置以简单的方式固定到汽车内的仪表盘中或汽车中其它合适的位置上。该固定或弹夹结构是这样构成的：在将该开关装置导入到预定的安装孔中时，它被弹性地贴在壳体上，并在安装位置上重新张开及弹夹在一个合适的安装支架或安装平面的后面。不需要螺丝钉及其它的固定部件。

定时电路开关由一个电子电路装置构成是有利的，但原则上用任何适用的非电子定时电路装置根据本发明也是可以考虑的。然而电子电路装置相应于另外的构型具有以下优点：即制造成本相对地减少了，因为可以应用标准化的电子元件，它相应于机械或电磁解决方案可提供显著的成本收益。该开关装置的电子解决方案还有一个优点，即只需要非常小的安装位置，并在减少电流用量的同时提高了工作的可靠性。

在这开关装置中有利之处还在于：电子电路装置包括一个继电器、通过它的工作触头接通电装置;并还包括一个电子电路部件，它至少在利用开关元件及与此协同作用的操作机构启动后的一个预定时间中给继电器供电。利用对电路元件如电阻，电容器等的适当选择可以调节该开关装置所期望的启动持续时间。根据开关装置的应用类别的情况，例如作为用于汽车上电加热车尾玻璃的开关装置时，该开关装置启动持续时间几乎可选得任意长。

同时有利之处还在于：显示装置在通电状态时可透过操作机构被看到，对此至少操作机构由适当的原材料，例如由塑料制成，它至少在显示部件的区域中能使显示部件的光透射到外面来，这无论对于工作状态的显示部件及/或在黑暗时识别开关装置的显示部件通电时或是说其发光时均如此。

本发明将参照下列附图借助于一个实施例详细地描述，其附图为：

图1：整个开关装置的侧视图，该开关装置具有壳体、壳体端部件及一个处于未操作终端位置的操作机构;

图2：类似图1中视图的开关装置，但是去掉了壳体及操作装置;

图3：一个电子构造的电路装置的电路图;

图4：开关装置电气元件的方框电路图;及

图5：根据如图3中描绘的电子电路装置构成开关装置时开关装置可能产生的信号波形图。

根据本发明的开关装置10作为紧凑组件以整体方式被描绘在图1上，它基本上由一个操作机构11及一个支承板15组成，操作机构11可手动地在箭头31的方向运动用以完成开关的接通，支承板15被一个壳体20包围着。

支承板15同时也可以是一个印刷电路板，在其上设置了电工及电子元件，以下将作详细描述。

对于本发明的开关装置10基本上是：该操作机构11在空间上直接地与定时开关装置12形成连接，该定时开关装置12以电子实施方式描绘在图3和图4上。定时开关装置12由设置在上述支承板15上的电工及电子元件所构成，并在以下作详细描述。操作机构与定时开关装置的空间结构上直接的连接可以大大降低制造成本，装入车辆的成本以及组装的成本;同时根据本发明用于开关装置10的整体安装位置相对于过去用于该类开关装置所需之安装位置也减小了。

在支承板15上设置了一个开关元件14，它通常是一个机械形式的开关，并当操作机构11被沿箭头11的方向操作时该开关元件14被接通，并且利用一个装在操作机构11背面的杆状凸起物（未在图中示出）穿过支持板18握住开关元件14，该支持板18是在支承板15朝向操作机构11的端部16上基本成直角向外安置着。此外在支持板上设置了弹簧件19，它使该操作机构11保持在一个未操作的终端位置上，如其在图1中实际上所描绘的那样。

在壳体20中，其内壁上构成导向部分（图中未示出），经由它使操作机构11在沿箭头31的方向操作时产生导向。在支承板15上装有插头装置21，通过该插头装置可使开关装置与汽车的电压源以及与待控制的电装置13形成连接。在这里所描述的实施形式中这些插头装置21是作成扁平插头形式，正如在整个汽车领域中一直应用的插头，其中在这方面涉及到舌簧状插头伸出物。应该提及：原则上可以设置任何其它适合的插头装置21。

在支承板15的端部17，即在该所述实施形式中装有插头装置21的一端设有一个壳体端部件22，其上设有穿过插头装置21的孔，该部件22并用于阻止灰尘、湿气、油或燃料蒸气进入到壳体20的内部。

在壳体端部件22上还可设置基本上与其垂直外伸的导向件或防扭件32，用于与图中未示出的与该插头装置形成插合的插座以精确的方式定位，因而避免了由于插座（未示出）的扭斜产生误连接的可能性。

壳体20及壳体端部件22利用卡合结构23彼此连在一起，该卡合结构23在上述两部件制造时可以整体地在各件上构成，因而不使用附设的固定或连接部件就能简单地形成该两部件间连接的可能性。

参见图1，在壳体20的截面基本上为矩形实施形式时，该壳体20在其相对置的两外表面30上设有固定结构24，它最好被构成利用有弹性的钳夹结构。当该开关装置10穿过在图中未专门描绘的安装孔，例如推入汽车仪表盘中的安装孔后，该固定结构24就以卡合状态支持在固定支架或固定板的平面33上，如图1所示。

图4上描绘了开关装置10的一个方框电路图，其中利用操作机构11能使定时开关装置以任意的方式，例如借助于开关脉冲投入运行。定时开关装置12的投入就操作了继电器25，它是该定时开关装置12的一部分。该继电器25的工作触头26在继电器工作后被合上，以使得从端子（6）至（5）的电流回路闭合。由此在汽车中的一个电装置13根据规定在一个预定时间中被接通工作。

定时开关装置12的一个可能的实施形式描绘在图3上的一个完整的电路布置中。在该定时开关装置12中的定时机构是由一个电子电路部件27构成的。它是一个单个集成组件，例如是Motorola公司的型号为TYA0298的集成电路组件构成的。在所述该实施例中电子电路部件27利用电阻34及电容35相应于其振荡频率进行调节，其中电阻34及电容器35的公共连接点连接到该电子电路部件27的频率调节输入端273。此外该电子电路部件27还有一个输入端271，在该输入端271上利用操作机构11输入一个输入信号（正电压脉冲），参见图5中S。根据由电阻及电容器34，35调节的时间在借助操作机构11的启动后在输出端272上输出了一个正信号，该正信号传送给继电器25，由此该继电器25被接通并且工作触头26被合上。如前所述电装置13相应于在预定时间中与电源接通，参见图5中R及图3。

定时开关装置12也可做成这种类型，譬如当汽车的电路被接通（利用点火钥匙）时，首先使开关装置10始终在预定的时间中接通，也就是说当利用点火钥匙的转动等方法使汽车投入运行时，继电器25总是在预定的时间间隔中被接通。这个在汽车开动时就有的功能意味着：待投入使用的电装置13可采用如所述的另外可能途径投入运行，但在原则上这里开关装置10利用操作机构11的操作 对电子电路部件27启动上述起动脉冲的功能仍然原封不动地保留着，参见图5上的脉冲波形图。

与继电器25操作同时，可设置一个白炽灯或发光二极管形式的显示部件，以使得能显示出通电运行的工作状态。此外开关装置10还可设置一个显示部件29，用于在黑暗情况下识别该开关装置10本身，这里最好用操作机构使显示部件28，29处于通电运行状态时能被观察出来。

如果本发明的开关装置10在用于汽车尾部窗玻璃加热的供电时，应当避免汽车蓄电池无意中电被放完。该后窗玻璃的加热器仅是在利用操作机构11启动后一个确定的时间中，例如10秒钟中被接通，该时间通常在较强的冰冻情况下对除去冰霜是足够的。

本发明的开关装置的优点基本上在于：它由一个紧凑的单元构成，可直接地装入汽车中的仪表盘内或装在车内其它适当位置上，其中用于操作机构（开关）及定进电路装置的各个制造成本下降，以使得制造该开关装置的工具成本近乎减小到一半。本发明开关装置的另一优点在于：组装费用同样地近乎下降到一半并且不再需要设置在操作机构及定时电路装置之间的单独的控制导线，这样又进而节省了材料与组装成本。最后本发明装置的安装位置的要求相对于公知的装置显著地减少了，因此所获得的位置可作为其它的用途。

最后的优点是：该开关装置设有显示工作状态的显示部件和/或在黑暗情况下识别该开关装置本身的显示部件。

标号一览表：

10    开关装置

11    操作机构

12    定时开关装置

13    电装置

14    开关元件

15    支承板

16    支承板端部

17    支承板端部

18    支持板

19    弹簧件

20    壳体

21    插头装置

22    壳体终端部件

23    卡合结构

24    固定结构

25    继电器

26    工作触头

27    电子电路部件

271    输入端

272    输出端

273    频率调节输入端

28    显示部件

29    显示部件

30    壳体外表面

31    箭头

32    导向/防扭部件

33    平面

34    电阻

35    电容器