DE10000598A1 - Elektrischer Schalter - Google Patents

Abstract

Ein elektrischer Schalter umfaßt ein in einem Gehäuse (6) verschiebbar gelagertes Betätigungselement (1), das über Schaltnocken (9) zugeordnete, mit Anschlußkontakten (18) in Verbindung stehende Schaltkontakte (13) beaufschlagt. Zwischen jedem Schaltnocken (9) und dem zugeordneten Schaltkontakt (13) ist ein endseitig gehäusefester Betätiger (11) angeordnet, dessen freies Ende den Schaltkontakt (13) beaufschlagt, wobei der Betätiger (11) eine zu einem zugeordneten Schaltnocken (9) korrespondierenden Nocken (20) trägt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schalter mit einem in einem Gehäuse verschiebbar gelagerten Betäti­ gungselement, das über Schaltnocken zugeordnete, mit Anschlußkontakten in Verbindung stehende Schaltkontakte be­ aufschlagt.

Solche Schalter werden oftmals als Spiegelverstellschalter oder Sitzverstellschalter in Kraftfahrzeugen eingesetzt, wo­ bei ein Betätigungselement in der Regel in mehrere Richtungen verschiebbar ist, um unterschiedliche Schaltfunktionen in ei­ nem Schalter zu realisieren. Nach dem Loslassen des Betäti­ gungselementes kehrt dieses in seine Null-Lage zurück. Zur Ausführung der Schaltfunktionen ist zwischen dem Betätigungs­ element und zugeordneten Schaltkontakte mindestens ein Schaltglied angeordnet. Das Schaltglied dient zur Umformung der horizontalen Schiebebewegungen des Betätigungselementes in vertikale Beaufschlagungsrichtungen für zugeordnete Schaltkontakte. Als nachteilig erweist sich die Anordnung der Schaltkontakte, die einem Boden eines Gehäuses des Schalters in einem relativ großen Abstand zueinander zugeordnet sind. Aufgrund dieser Anordnung der Schaltkontakte ist entweder eine relativ große, die Schaltkontakte tragende Leiterplatte oder ein in den gesamten Boden des Gehäuses eingelassenes Stanzgitter zur Kontaktierung der Anschlußkontakte notwendig, wodurch der Schalter einen entsprechend umfangreichen und so­ mit teuren Aufbau aufweist.

Im weiteren wird der Aufbau des Schalters durch die Anordnung von mindestens einem Schaltglied im Inneren des Gehäuses kom­ plexer. Um die Rückstellbewegung des Betätigungselementes in die Null-Lage sicherzustellen, wirkt das Betätigungselement mit einer Schaltkulisse zusammen oder das Schaltelement ist entsprechend federbelastet und bewirkt die Rückstellung des Betätigungselementes. Die Anordnung des Schaltgliedes ist weiterhin notwendig, um bei einem relativ kleinen Schaltweg des Schaltkontaktes einen hinreichend großen Verschiebeweg des Betätigungselementes zu ermöglichen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen elektrischen Schalter der eingangs genannten Art zu schaffen, der bei einer gewährleis­ teten Funktionssicherheit einen relativ einfachen und somit kostengünstigen Aufbau aufweist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen jedem Schaltnocken und dem zugeordneten Schaltkontakt ein endseitig gehäusefester Betätiger angeordnet ist, dessen freies Ende den Schaltkontakt beaufschlagt, wobei der Betäti­ ger einen zu einem zugeordneten Schaltnocken korrespondieren­ den Nocken trägt.

Der gehäusefeste Betätiger wirkt somit wie eine einseitig eingespannte Blattfeder und formt durch seinen Nocken die von dem Betätigungselement über dessen Schaltnocken eingeleitete horizontale Schiebebewegung in eine vertikale Schaltbewegung zur Beaufschlagung des zugeordneten Schaltkontaktes um. Fer­ ner bewirkt der Betätiger aufgrund seiner Elastizität die Rückstellbewegung des Betätigungselementes nach dessen Los­ lassen. Darüberhinaus ist nach einer entsprechenden Höhenab­ stimmung der Nocken und der Schaltnocken ein gegenüber dem von den Schaltkontakten benötigter Schaltweg vergrößerter Be­ tätigungsweg des Betätigungselementes und damit auch ein er­ wünschtes Schaltgefühl sichergestellt.

Um die Funktionssicherheit des Schalters weiterhin zu erhö­ hen, tragen nach einer Ausgestaltung der Erfindung die Schaltnocken und die Nocken auf ihren benachbarten Flächen gegenläufige schiefe Ebenen. Die flächenmäßige Auflage des Schaltnockens auf dem zugeordneten Nocken führt gegenüber ei­ ner punktuellen Auflage zu einer Verbesserung der Schaltsi­ cherheit. Über die Gestaltung der Neigung der korrespondie­ renden schiefen Ebenen lassen sich die Haptik und die Über­ setzung des Betätigungsweges zu dem Schaltweg abstimmen.

Bevorzugt sind die Schaltkontakte parallel zu einer Gehäuse­ wand angeordnet und die Betätiger an einer gegenüberliegenden Gehäusewand befestigt. Durch diese Anordnung der Schaltkon­ takte ist es möglich, die für die Schaltkontakte benötigten elektrischen Verbindungen ebenfalls auf diese relativ kleine Fläche zu begrenzen. Der Hebelweg der Betätiger ist auf die für die Schaltvorgänge benötigten Kraft- und Wegeverhältnisse abgestimmt.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Betätiger aus Kunststoff gefertigt und an der zugeordneten Gehäusewand angeformt. Das Gehäuse wird mitsamt den Betäti­ gern in einem Arbeitsgang als Spritzgußteil gefertigt, wes­ halb keine zusätzliche Montage zur Anordnung der Betätiger notwendig ist.

Alternativ sind zweckmäßigerweise die Betätiger aus Kunst­ stoff gefertigt und an einem an den Gehäusewänden festgeleg­ ten Rahmen angeformt. Nach einer Beschädigung sind die Betä­ tiger sonach mitsamt dem Rahmen relativ einfach auszuwech­ seln.

Um eine linien- oder punktförmige Beaufschlagung des Schalt­ elementes zu erzielen, trägt zweckmäßigerweise jeder Betäti­ ger an seinem freien Ende einen auf den Schaltkontakt wirken­ den Ansatz.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgedan­ kens ist das Betätigungselement kreuzweise verschiebbar und/oder verdrehbar in dem Gehäuse gelagert, wobei zumindest in jeder Schieberichtung jeweils ein Schaltkontakt beaufschlagbar ist. Somit ist sichergestellt, daß eine Viel­ zahl von Schaltvorgängen durch unterschiedliche, sinnfällige Betätigungsrichtungen des Betätigungselementes ausgeführt werden können, wobei die Schaltkontakte unabhängig von den Betätigungsrichtungen angeordnet sind.

Zweckmäßigerweise wirkt das Betätigungselement mit Federele­ menten zusammen. Die Federelemente sind zur Beeinflussung des taktilen Schaltempfindens vorgesehen.

Zur Erzielung einer einfachen Lagerung des Betätigungselemen­ tes bei gleichzeitig einfachem Aufbau desselben, umfaßt das Betätigungselement ein Griffstück und eine Betätigungsplatte mit zwischengeordnetem Führungsansatz, wobei der Führungsan­ satz gehäuseseitig gelagert ist. Somit stellen das Griffstück und die Betätigungsplatte im wesentlichen die horizontale und der Führungsansatz die vertikale Führung des Betätigungsele­ mentes sicher.

Bei einem relativ einfachen mechanischen Aufbau des Schalters ist der Führungsansatz in einem Deckel des Gehäuses mit Spiel gehalten. Darüberhinaus trägt bevorzugt die Betätigungsplatte die Schaltnocken. Sonach besteht der Schalter aus einer ge­ ringen Anzahl von Einzelbauteilen, wobei die Betätigungsplat­ te mitsamt den Schaltnocken einstückig im Kunststoffspritz­ gußverfahren herstellbar ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin­ dung sind die Schaltkontakte in Dome einer Schaltmatte einge­ setzt und beaufschlagen ein Stanzgitter oder eine Leiterplat­ te. Aufgrund der Materialeigenschaften der Schaltmatte und der konstruktiven Gestaltung der Dome ist beim Verschieben und/oder Verdrehen des Betätigungselementes ein Widerstand beim Beaufschlagen des Schaltkontaktes haptisch wahrnehmbar.

Nach einer alternativen Ausgestaltung sind die Schaltkontakte als einer Leiterplatte oder einem Stanzgitter zugeordnete Mikroschalter ausgebildet. Die Mikroschalter sind im Handel erhältlich und arbeiten bei geringstem Platzbedarf zuverläs­ sig.

Um eine Vielzahl von Schaltkontakten auf einer relativ klei­ nen Grundfläche des Gehäuses anzuordnen, sind die durch die Schiebebewegung des Betätigungselementes beaufschlagten Schaltkontakte mit den zugeordneten Betätigern in einer ande­ ren horizontalen Ebene des Gehäuses angeordnet als die durch die Drehbewegung beaufschlagten Schaltkontakte.

Alternativ sind bevorzugt die durch die Schiebebewegung des Betätigungselementes beaufschlagten Schaltkontakte zu den durch die Drehbewegung beaufschlagten Schaltkontakte in einer Ebene sowie versetzt und die zugeordneten Betätiger in unter­ schiedlichen horizontalen Ebenen des Gehäuses angeordnet.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und nachste­ hend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinatio­ nen verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfin­ dung zu verlassen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbei­ spieles unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen nä­ her erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen elektri­ schen Schalters,

Fig. 2 eine Darstellung eines Teilschnittes der Einzelheit II nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Darstellung eines Schnittes gemäß Linie III-III nach Fig. 1,

Fig. 4 eine Darstellung eines Schnittes gemäß Linie IV-IV nach Fig. 3 und

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines Kraftfahrzeug­ sitzes, der mittels des Schalters nach Fig. 1 ver­ stellbar ist.

Der elektrische Schalter umfaßt ein Betätigungselement 1, das im wesentlichen aus einem Griffstück 2, einem Führungsansatz 3 und einer Betätigungsplatte 4 besteht, wobei der Führungs­ ansatz 3 in einem Deckel 5 eines Gehäuses 6 verschiebbar ge­ lagert ist. Hierzu weist der gehäusefeste Deckel 5, der als Blende für das Gehäuse 6 ausgebildet werden kann, kreuzweise zueinander verlaufende Langlöcher 7 auf, die das Betätigungs­ element 1 in seiner Verschiebbarkeit begrenzen.

Die Betätigungsplatte 4 des Betätigungselementes 1 trägt auf der einem Boden 8 des Gehäuses 6 zugewandten Seite Schaltno­ cken 9, deren freie Enden jeweils mit einer schiefen Ebene 10 versehen sind. Jedem Schaltnocken 9 ist ein Nocken 20 eines Betätigers 11 zugeordnet, der an einer Gehäusewand 12 ange­ formt ist. Die Betätiger 11 erstrecken sich parallel zueinan­ der in das Gehäuse 6, wobei das freie Ende jedes Betätigers 11 oberhalb eines Schaltkontaktes 13 angeordnet ist. Die Schaltkontakte 13 sind parallel zueinander im Bereich einer Gehäusewand 14 angeordnet, die der die Betätiger 11 tragenden Gehäusewand 12 gegenüberliegt.

Die Schaltkontakte 13 sind in Dome 15 einer Schaltmatte 16 eingesetzt und wirken bei einer Beaufschlagung durch zugeord­ nete Betätiger 11 mit einer auf dem Boden 8 des Gehäuses 6 befestigten Leiterplatte 17 zusammen. An der Leiterplatte 17 sind Anschlußkontakte 18 zur Verbindung des Schalters mit ei­ nem Bordnetz eines Kraftfahrzeuges angeordnet, die nach außen ragen.

Um die vertikale Verschieberichtung des Betätigungselementes 1 und somit die der Schaltnocken 9 in eine horizontale Beauf­ schlagungsrichtung der entsprechenden Betätiger 11 umzufor­ men, sind die Nocken 20 der Betätiger 11 als schiefe Ebenen 19 ausgeformt, wobei die schiefe Ebene 19 jedes Betätigers 11 zu der schiefen Ebene 10 des zugeordneten Schaltnockens 9 und zu der entsprechenden Verschieberichtung des Betätigungsele­ mentes 1 korrespondiert. Darüberhinaus resultiert aus einer entsprechenden Auslegung der korrespondierenden schiefen Ebe­ nen 10, 19 eine bestimmte Übersetzung, also ein bestimmtes Verhältnis, zwischen einem Verschiebeweg des Betätigungsele­ mentes 1 und einem Beaufschlagungsweg des entsprechenden Schaltkontaktes 13. Somit ist es möglich, einen relativ gro­ ßen Betätigungsweg des Betätigungselementes 1 bei einem rela­ tiv kleinen Beaufschlagungsweg der Schaltkontakte 13 zu er­ zielen.

Der elektrische Schalter dient zur Steuerung nicht darge­ stellter Stellmotoren für Verstellbewegungen eines Sitzes 21 entsprechend den Doppelpfeilen 22, 23. Nach einem Verschieben des Betätigungselementes 1 in Richtung des Pfeils 24 erfolgt eine Beaufschlagung des zugeordneten Schaltkontaktes 13 durch das Niederdrücken des entsprechenden Betätigers 11 über den zugeordneten Schaltnocken 9 und den korrespondierenden Nocken 20, wonach ein Stellmotor den Sitz 21 nach vorne bewegt. Nach einem Verschieben des Betätigungselementes 1 in Richtung des Pfeils 25 verfährt ein Stellmotor den Sitz nach hinten, da der dieser Verschieberichtung zugeordnete Schaltkontakt 13 von dem entsprechenden Betätiger 11 beaufschlagt und sonach der Stellmotor angesteuert wird. Zum Anheben und Absenken des Sitzes 21 wird das Betätigungselement 1 gemäß den Richtungen der Pfeile 26, 27 verschoben, worauf eine Beaufschlagung des jeweils zugeordneten Schaltkontaktes 13 analog zu den zuvor geschilderten Vorgängen erfolgt.

Die jeweilige Endlage des Betätigungselementes 1 in einer der Richtungen der Pfeile 24, 25, 26, 27 wird bei Anlage des Füh­ rungsansatzes 3 an dem entsprechenden Ende des Langloches 7 erreicht, wodurch die Schaltkontakte 13 vor einer mechani­ schen Überlastung geschützt sind. Aus jeder der Endlagen kehrt das Betätigungselement 1 aufgrund der Elastizität des Kunststoffes aus dem die Betätiger 11 gefertigt sind und die damit verbundene Rückstellbewegung des jeweils beaufschlagten Betätigers 11 in seine Null-Lage zurück, in dem die schiefe Ebene 10 des Schaltnockens 9 von der schiefen Ebene 19 des Nockens 20 des Betätigers 11 abgleitet.

Claims (15)

1. Elektrischer Schalter mit einem in einem Gehäuse (6) verschiebbar gelagerten Betätigungselement (1), das über Schaltnocken (9) zugeordnete, mit Anschlußkontakten (18) in Verbindung stehende Schaltkontakte (13) beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen je­ dem Schaltnocken (9) und dem zugeordneten Schaltkontakt (13) ein endseitig gehäusefester Betätiger (11) angeord­ net ist, dessen freies Ende den Schaltkontakt (13) be­ aufschlagt, wobei der Betätiger (11) einen zu einem zu­ geordneten Schaltnocken (9) korrespondierenden Nocken (20) trägt.

2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltnocken (9) und die Nocken (20) auf ihren benachbarten Flächen gegenläu­ fige schiefe Ebenen (10, 19) tragen.

3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkontakte (13) parallel zu einer Gehäusewand (14) angeordnet und die Betätiger (11) an einer gegenüberliegenden Gehäusewand (12) befestigt sind.

4. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 oder 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Betätiger (11) aus Kunststoff gefertigt und an der zugeordneten Gehäusewand (12) angeformt sind.

5. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätiger (11) aus Kunststoff gefertigt und an einem an den Gehäu­ sewänden (12, 14) festgelegten Rahmen angeformt sind.

6. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Betä­ tiger (11) an seinem freien Ende einen auf den Schalt­ kontakt (13) wirkenden Ansatz trägt.

7. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Betäti­ gungselement (1) kreuzweise verschiebbar und/oder ver­ drehbar in dem Gehäuse (6) gelagert ist, wobei zumindest in jeder Schieberichtung jeweils ein Schaltkontakt (13) beaufschlagbar ist.

8. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Betäti­ gungselement (1) mit Federelementen zusammenwirkt.

9. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Betäti­ gungselement (1) ein Griffstück (2) und eine Betäti­ gungsplatte (4) mit zwischengeordnetem Führungsansatz (3) umfaßt, wobei der Führungsansatz (3) gehäuseseitig gelagert ist.

10. Elektrischer Schalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsansatz (3) in einem Deckel (5) des Gehäuses (6) mit Spiel gehalten ist.

11. Elektrischer Schalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsplatte (4) die Schaltnocken (9) trägt.

12. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalt­ kontakte (13) in Dome (15) einer Schaltmatte (16) einge­ setzt sind und ein Stanzgitter oder eine Leiterplatte (17) beaufschlagen.

13. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalt­ kontakte (13) als einer Leiterplatte (17) oder einem Stanzgitter zugeordnete Mikroschalter ausgebildet sind.

14. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Schiebebewegung des Betätigungselementes (1) beauf­ schlagten Schaltkontakte (13) mit den zugeordneten Betä­ tigern (11) in einer anderen horizontalen Ebene des Ge­ häuses (6) angeordnet sind als die durch die Drehbewe­ gung beaufschlagten Schaltkontakte.

15. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Schiebebewegung des Betätigungselementes (1) beauf­ schlagten Schaltkontakte (13) zu den durch die Drehbewe­ gung beaufschlagten Schaltkontakte in einer Ebene sowie versetzt und die zugeordneten Betätiger (11) in unter­ schiedlichen horizontalen Ebenen des Gehäuses (6) ange­ ordnet sind.