DE102005032447A1

DE102005032447A1 - Elektrische Schalteinrichtung

Info

Publication number: DE102005032447A1
Application number: DE200510032447
Authority: DE
Inventors: Michael Bleckmann; Josef FRÜHAUF
Original assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Current assignee: Kostal Automobil Elektrik GmbH and Co KG
Priority date: 2005-07-12
Filing date: 2005-07-12
Publication date: 2007-02-01
Anticipated expiration: 2025-07-13
Also published as: DE102005032447B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Schalteinrichtung mit einer mit einer Rückstelleinrichtung versehenen Betätigungshandhabe und einem durch diese angesteuerten, mit zumindest einer Kontaktbrücke versehenen Kontaktträgerelement, welches zwischen zwei jeweils einem Festkontaktpaar zugeordneten Ruhepositionen verstellbar ist. DOLLAR A Bei einer solchen Schalteinrichtung ist das technische Problem zu lösen, diese so auszulegen, daß der mit der Verstellung der Kontaktbrücke von dem einen zu dem anderen Festkontaktpaar verbundene elektrische Umschaltvorgang in möglichst kurzer Zeit erfolgt. DOLLAR A Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Kontaktträgerelement nach einem ersten Bewegungsabschnitt, bei dem dasselbe durch die Betätigungshandhabe aus einer Ruheposition entfernt wird, durch Mittel zu seiner zwangsgesteuerten Bewegung unahbängig von der Stellung der Betätigungshandhabe bis in seine entgegengesetzte Ruheposition weiterbewegt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Schalteinrichtung mit einer mit einer Rückstelleinrichtung versehenen Betätigungshandhabe und einem durch diese angesteuerten, mit zumindest einer Kontaktbrücke versehenen Kontaktträgerelement, welches zwischen zwei jeweils einem Festkontaktpaar zugeordneten Ruhepositionen verstellbar ist.

Schalteinrichtungen der betreffenden Art werden beispielsweise in Kraftfahrzeugen eingesetzt, um elektrische Potentiale verschiedener Einrichtungen wie etwa Antriebsmotoren für elektrisch angetriebene Fensterheber, Schiebedächer oder Sitze, elektrische Beleuchtungseinrichtungen oder ähnliches umzuschalten. Die Umschaltung erfolgt hierbei in einer sogenannten tastenden Betätigung, bei der sowohl die Betätigungshandhabe als auch die Kontaktelemente nach der Betätigung wieder in ihre ursprüngliche Stellung zurückkehren. Die Dauer des Umschaltvorganges ist bei diesen Schaltern von der Geschwindigkeit der Schalterbetätigung abhängig.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schalteinrichtung der vorgenannten Art derart weiterzubilden, daß der mit der Verstellung der Kontaktbrücke von dem einen zu dem anderen Festkontaktpaar verbundene elektrische Umschaltvorgang in möglichst kurzer Zeit erfolgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Kontaktträgerelement nach einem ersten Bewegungsabschnitt, bei dem dasselbe durch die Betätigungshandhabe aus einer Ruheposition entfernt wird, durch Mittel zu seiner zwanggesteuerten Bewegung unabhängig von der Stellung der Betätigungshandhabe bis in seine entgegengesetzte Ruheposition weiterbewegt wird.

Von der Geschwindigkeit der Schalterbetätigung unabhängig wird die Dauer des Umschaltvorgangs dadurch, daß das Ende des ersten Bewegungsabschnitts, an dem die Mittel zur zwanggesteuerten Bewegung des Kontaktträgerelements wirksam werden, erreicht ist, bevor die Kontaktbrücke das der zuvor eingenommenen Ruheposition zugeordnete Festkontaktpaar verlassen hat.

Ein besonders kompakter Aufbau der Schalteinrichtung ergibt sich dadurch, daß die Mittel zur zwanggesteuerten Bewegung des Kontaktträgerelements durch einen in einer Steuerkulisse geführten, federbelasteten Raststößel gebildet sind.

Weitere besonders günstige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gegenstands sind in den weiteren Unteransprüchen angegeben und werden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
1: Eine erfindungsgemäße Schalteinrichtung in einer perspektivischen Ansicht ohne Gehäuseoberteil
2: Einen Längsschnitt durch einen vorderen Bereich der Einrichtung aus 1 einschließlich des Gehäuseoberteils
3: Einen Schnitt längs der Linie III – III in 2
4: Einen Schnitt längs der Linie IV – IV in 2
Bei der in der Zeichnung dargestellten erfindungsgemäßen Schalteinrichtung handelt es sich um eine solche, deren Betätigungshandhabe 1 durch die Ausübung von Druck oder Zug an derselben, bzw. an der auf dieser befestigten Tastenkappe 1' wie durch den Doppelpfeil in 2 angedeutet in zwei entgegengesetzte Richtungen verlagert werden kann, aus denen diese nach der Betätigung durch ihre Rückstelleinrichtung 2 jeweils wieder in ihre neutrale Ausgangslage zurückverlagert wird. Beim Druck auf die Betätigungshandhabe 1 wird durch diese das in 1 vorne liegend erkennbare Kontaktträgerelement 3 angesteuert, während bei einem Zug an der Betätigungshandhabe 1 in gleicher Weise das hintere Kontaktträgerelement 4 angesteuert wird. Da die Funktion bei den beiden Betätigungen Zug und Druck in prinzipiell der gleichen Weise erfolgt, wird diese exemplarisch an der Druckfunktion erläutert, die am besten in der in 2 gezeigten, in Längsrichtung durch das vordere Kontaktträgerteil 3 gelegten Schnittdarstellung erkennbar ist.
Ein Druck auf den in der 2 linken Teil der Betätigungshandhabe 1 bewirkt eine Schwenkbewegung derselben um die Achse 5, wodurch ein mit zwei Mitnehmerfortsätzen 6' und 6'' versehenes Ansteuerelement 6 nach rechts verlagert wird. Dabei erfasst dieses mit seinem linken Mitnehmerfortsatz 6' einen von dem Kontaktträgerelement 3 nach oben abragenden Nocken 3' und verlagert damit das Kontaktträgerelement 3 ebenfalls um einen gewisse Wegstrecke nach rechts. Das Kontaktträgerelement 3 ist in einem gehäusefesten Rahmen 7 geführt, in dem es eine nach rechts und links begrenzte Linearbewegung ausführen kann. Die Begrenzungslagen dieser Linearbewegung entsprechen den Ruhepositionen des Kontaktträgerelement 3. Auf seiner Unterseite ist das Kontaktträgerelement 3 mit drei Kontaktbrücken 8, 9, 10 versehen. Diese Kontaktbrücken 8, 9, 10 sind als Vielfingerschleifer ausgeführt und überbrücken in der dargestellten linken Ruheposition jeweils ein Festkontaktpaar 8', 9', 10'. Diese Festkontaktpaare 8', 9', 10' sind als Kontaktflächen auf einer auch als unteres Gleitlager für das Kontaktträgerelement 3 dienenden Leiterplatte 11 ausgeführt. In der der dargestellten linken Ruheposition gegenüberliegenden rechten Ruheposition des Kontaktträgerelements 3 werden durch die drei Kontaktbrücken 8, 9, 10 jeweils drei weitere Festkontaktpaare 8'', 9'', 10'' überbrückt, welche von den drei ersten Festkontaktpaaren 8', 9', 10' elektrisch isoliert sind. Damit ist durch die Verlagerung des Kontaktträgerelements 3 zwischen seinen beiden Ruhepositionen ein gleichzeitiges Umschalten dreier separater elektrischer Potentiale möglich. Um das Umschalten dieser Potentiale möglichst schnell und insbesondere von der Betätigungsgeschwindigkeit der Betätigungshandhabe 1 unabhängig zu machen, wird die Bewegung des Kontaktträgerelements 3 nur auf einem ersten Bewegungsabschnitt der Verlagerungsbewegung durch die Betätigungshandhabe 1 bzw. das mit dieser verbundene Ansteuerelement 6 bewirkt. Nach Überschreiten des ersten Bewegungsabschnitts wird das Kontaktträgerelement 3 durch Mittel zur seiner zwangsgesteuerten Bewegung bis in seine gegenüberliegende Ruhelage weiterbewegt. Diese Mittel zur zwangsgesteuerten Bewegung des Kontaktträgerelements 3 werden durch eine Steuerkulisse 12 sowie einen mit dieser zusammenwirkenden federbelasteten Raststößel 13 gebildet.
Die in 3 am besten erkennbare Steuerkulisse 12 ist in dem in 1 nicht dargestellten Gehäuseoberteil 14 eingeformt. Sie weist eine parallel zur Bewegungsrichtung des Kontaktträgerelements 3 ausgerichtete erste Bahn 15 auf, die so beschaffen ist, daß die zwischen dem Raststößel 13 und ihr wirksame Kraft eine Komponente in Bewegungsrichtung des Kontaktträgerelements 3 besitzt, welche zunächst dessen Verlagerung aus der Ruheposition entgegengesetzt ist, und damit eine sichere Anlage des Nockens 3' an dem Mitnehmerfortsatz 6' bewirkt. Bei Überschreiten des ersten Bewegungsabschnitts des Kontaktträgerelements 3 überfährt der Raststößel 13 den Scheitelpunkt der Bahn 15 der Steuerkulisse 12, und die Richtung der Kraftkomponente in Bewegungsrichtung kehrt sich um, so daß sie die weitere Bewegung beschleunigend unterstützt. In der gegenüberliegenden Ruheposition wird die Bewegung des Kontaktträgerelements 3 durch den Anschlag an dem Rahmen 7 oder durch die Anlage des Nockens 3' an dem gegenüberliegenden Mitnehmerfortsatz 6'' gebremst. Die durch die Kontaktbrücken 8, 9, 10 überbrückten Festkontakte 8', 9', 10' sowie 8'', 9'', 10'' sind in ihrer Ausdehnung in Bewegungsrichtung des Kontaktträgerelements 3 so bemessen, daß beim Beginn der zwangsgesteuerten Weiterbewegung des Kontaktträgerelements 3 noch die der zuvor verlassenen Ruheposition zugeordneten Festkontakte 8', 9', 10' kontaktiert sind, so daß die Dauer des gesamten Umschaltvorgangs nur durch die Geschwindigkeit der zwangsgesteuerten Bewegung bestimmt wird.
Beim Loslassen der Betätigungshandhabe wird diese durch ihre Rückstelleinrichtung 2 wieder in ihre neutrale Ausgangslage zurückverlagert. Die Rückstelleinrichtung 2 ist in diesem Falle ebenfalls durch eine Steuerkulisse 20 sowie einen mit dieser zusammenwirkenden federbelasteten Raststößel 21 gebildet.
Beim Rückstellvorgang wird der Nocken 3' des Kontaktträgerelements 3 jetzt durch den rechten Mitnehmerfortsatz 6'' des Ansteuerelements 6 erfasst und über einen ersten Bewegungsabschnitt mitbewegt. Um bei der Zurückstellung des Kontaktträgerelements 3 den gleichen zwangsgesteuerten Bewegungsablauf zu erreichen, wie in der Betätigungsrichtung, ist die Steuerkulisse 12 mit einer zweiten Bahn 16 versehen, die parallel zu der der Bewegung in Betätigungsrichtung zugeordneten ersten Bahn 15 angeordnet ist. Diese zweite Bahn 16 bewirkt im Zusammenspiel mit dem Raststößel 13 bei der Rückstellbewegung des Kontaktträgerelements 3 einen Kraftverlauf, dessen Kraft-Weg-Diagramm dem des Kraftverlaufs in Betätigungsrichtung gleich ist. Der Raststößel 13 wechselt jeweils am Ende der Bewegung über schräg zu den parallel ausgerichteten Bahnen 15, 16 verlaufende Abschnitte 17, 18 der Steuerkulisse 12 von der einen zur anderen der beiden gegengleichen Bahnen 15, 16. Er ist zu diesem Zwecke um eine parallel zur Bewegungsrichtung des Kontaktträgerelements 3 ausgerichtete Achse 19 schwenkbar an diesem gelagert.
Die bei einer Zugbewegung der Betätigungshandhabe 1 erfolgende Verstellung des zweiten Kontaktträgerelements 4 erfolgt in genau der gleichen Weise. Da hierbei das Ansteuerelement 6 um die Achse 5 nach links verschwenkt wird, entfernt sich dabei der Mitnehmerfortsatz 6' von dem Nocken 3' des ersten Kontaktträgerelements 3, so das dieses in seiner Ruhelage belassen wird.
Zur Verbindung der Schalteinrichtung mit der Karosserieelektrik ist diese an ihrer Unterseite mit einem Steckverbinder 23 versehen, dessen Kontaktstifte 24 mit Leiterbahnen auf der elektrischen Leiterplatte 11 elektrisch leitend verbunden sind.

Claims

Schalteinrichtung mit einer mit einer Rückstelleinrichtung (2) versehenen Betätigungshandhabe (1) und einem durch diese angesteuerten, mit zumindest einer Kontaktbrücke (8, 9, 10) versehenen Kontaktträgerelement (3), welches zwischen zwei jeweils einem Festkontaktpaar (8', 9', 10'; 8'', 9'', 10'') zugeordneten Ruhepositionen verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktträgerelement (3) nach einem ersten Bewegungsabschnitt, bei dem dasselbe durch die Betätigungshandhabe (1) aus einer Ruheposition entfernt wird, durch Mittel zu seiner zwanggesteuerten Bewegung unabhängig von der Stellung der Betätigungshandhabe (1) bis in seine entgegengesetzte Ruheposition weiterbewegt wird.
Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des ersten Bewegungsabschnitts, an dem die Mittel zur zwanggesteuerten Bewegung des Kontaktträgerelements (3) wirksam werden, erreicht ist, bevor die Kontaktbrücke (8, 9, 10) das der zuvor eingenommenen Ruheposition zugeordnete Festkontaktpaar (8', 9', 10') verlassen hat.
Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur zwanggesteuerten Bewegung des Kontaktträgerelements (3) eine beschleunigte Bewegung desselben bewirken.
Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktträgerelement (3) in beiden Bewegungsrichtungen nach einem ersten, durch die Betätigungshandhabe (1) gesteuerten Bewegungsabschnitt durch Mittel zu seiner zwanggesteuerten Bewegung weiterbewegt wird, wobei die Betätigungshandhabe (1) in der einen Richtung durch den Bediener der Einrichtung und in der anderen Richtung durch die Rückstelleinrichtung (2) bewegt wird.
Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur zwanggesteuerten Bewegung des Kontaktträgerelements (3) durch einen in einer Steuerkulisse (12) geführten, federbelasteten Raststößel (13) gebildet sind.
Schalteinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Raststößel (13) an dem Kontaktträgerelement (3) gehalten und senkrecht zu dessen Bewegungsrichtung ausgerichtet ist, und daß die Steuerkulisse (12) in einem die Schalteinrichtung umgebenden Gehäuse (14) eingeformt ist.
Schalteinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkulisse (12) zwei parallele Bahnen (15, 16) aufweist, die jeweils einer der beiden Bewegungsrichtungen des Kontaktträgerelements (3) zugeordnet und durch schräg zu diesen verlaufende Abschnitte (17, 18) an ihren Enden miteinander verbunden sind.
Schalteinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Raststößel (13) an dem Kontaktträgerelement (3) um eine parallel zu dessen Bewegungsrichtung ausgerichtete Achse (19) schwenkbar gelagert ist.
Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungshandhabe (1) durch Druck und Zug an derselben in zwei entgegengesetzten Richtungen verschwenkbar ist, und daß bei Druckbeaufschlagung der Betätigungshandhabe (1) ein erstes Kontaktträgerelement (3) angesteuert wird, und bei Zugbeaufschlagung der Betätigungshandhabe (1) eine zweites Kontaktträgerelement (4) angesteuert wird.