DE102009013441A1

DE102009013441A1 - Elektrischer Schalter

Info

Publication number: DE102009013441A1
Application number: DE102009013441A
Authority: DE
Inventors: Peter Haller; Markus Kramer; Michael Bader; Martin Egli
Original assignee: Marquardt GmbH
Current assignee: Marquardt GmbH
Priority date: 2008-03-19
Filing date: 2009-03-18
Publication date: 2009-09-24
Also published as: DE102009013440A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen insbesondere in der Art eines Joystick- oder Cursor-Schalters ausgestalteten elektrischen Schalter (1) mit einem Betätigungsorgan (2). Das Betätigungsorgan (2) wirkt mit Verschwenkmitteln (3) derart zusammen, dass das Betätigungsorgan (2) in einer Verschwenkebene in wenigstens eine Richtung aus einer neutralen Stellung in eine Schwenkstellung verschwenkbar ist. Weiterhin wirkt das Betätigungsorgan (2) mit Drehmitteln (5) derart zusammen, dass das Betätigungsorgan (2) um wenigstens einen Winkel aus einer Ausgangsstellung in wenigstens eine Drehstellung verdrehbar ist. Schließlich kann das Betätigungsorgan (2) mit Verschiebemitteln (6) derart zusammenwirken, dass das Betätigungsorgan (2) um wenigstens eine Strecke aus einer Nullstellung in eine Verschiebestellung linear bewegbar ist. Die Schwenkstellung, die Drehstellung sowie gegebenenfalls die Verschiebestellung sind jeweils als eine Schaltstellung ausgebildet, derart dass das Betätigungsorgan (2) in der Schaltstellung auf ein Schaltelement schaltend einwirkt. Das Betätigungsorgan (2) ist von einem Zierring (7) in der Art eines Blendenrings umgeben. Der Zierring (7) ist mittels des Verschwenkmittels (3) mit dem Betätigungsorgan (2) gekoppelt, derart dass die Bedienung der Verschwenkbewegung sowohl mittels des Betätigungsorgans (2) als auch mittels des Zierrings (7) ermöglicht ist. Weiterhin kann es sich bei den Schaltelementen für die Verschwenkstellung um eine Schaltmatte mit Schaltdomen ...

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 oder 2.
In der Art eines Joystick- und/oder Cursor-Schalters ausgebildete elektrische Schalter dienen zur Eingabe von Daten für ein elektrisches Gerät durch einen Benutzer. Beispielsweise werden solche Schalter für Autoradios, Navigationsgeräte, Bordcomputer oder auch zur Steuerung sonstiger Funktionen in Kraftfahrzeugen verwendet. Insbesondere läßt sich ein solcher elektrischer Schalter auch als Multifunktionsschalter zur Menüsteuerung von Funktionen über ein Display im Kraftfahrzeug verwenden.
Ein derartiger elektrischer Schalter ist aus der DE 296 04 717 U1 bekannt. Dieser Schalter besitzt ein mit Verschwenkmitteln zusammenwirkendes Betätigungsorgan, so daß das Betätigungsorgan in zwei aufeinander senkrecht stehenden Verschwenkebenen jeweils in zwei Richtungen aus einer neutralen Stellung in Schwenkstellungen verschwenkbar ist. Das Betätigungsorgan wirkt weiter mit Verschiebemitteln zusammen, so daß das Betätigungsorgan um eine Strecke aus einer Nullstellung in eine Verschiebestellung linear bewegbar ist. Weiter wirkt das Betätigungsorgan noch mit Drehmitteln derart zusammen, daß das Betätigungsorgan um bestimmte Winkel aus einer Ausgangsstellung in Drehstellungen verdrehbar ist. Die Schwenkstellung, die Drehstellung sowie die Verschiebestellung kann jeweils als Schaltstellung ausgebildet sein, in der das Betätigungsorgan auf ein Schaltelement schaltend einwirkt.
In der DE 296 04 717 U1 sind zur Ausbildung der Verschwenkmittel und/oder der Drehmittel und/oder der Verschiebemittel keine näheren Angaben gemacht. Insbesondere erhält man dort keine Hinweise, wie die Funktionalität Verschwenken und Drehen sowie gegebenenfalls Verschieben mittels eines einzigen Betätigungsorgans realisierbar ist. Desweiteren gibt der bekannte Schalter keinen Hinweis auf die Realisierung von ergonomischen Erfordernissen, insbesondere solchen, die für den Einsatz im Kraftfahrzeug wünschenswert sind. Schließlich ist auch nicht weiter ersichtlich, ob dieser Schalter zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug mit beengten Einbauräumen geeignet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Schalter derart auszugestalten, daß die Ergonomie und/oder die Bedienbarkeit verbessert ist.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen elektrischen Schalter durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 oder 2 gelöst.
Beim erfindungsgemäßen Schalter in einer ersten Ausgestaltung ist das Betätigungsorgan von einem Ring in der Art eines Zier- und/oder Blendenrings umgeben. Der Ring ist mittels des Verschwenkmittels mit dem Betätigungsorgan gekoppelt, derart daß die Bedienung der Verschwenkbewegung sowohl mittels des Betätigungsorgans als auch mittels des Rings ermöglicht ist, womit ein völlig neues Bedienkonzept für den Benutzer des Schalters geschaffen ist.
Beim erfindungsgemäßen Schalter in einer zweiten Ausgestaltung handelt es sich bei den Schaltelementen für die Verschwenkstellung um eine Schaltmatte mit wenigstens einem Schaltdom, insbesondere jedoch mehreren Schaltdomen, d. h. die Kippbewegung ist über eine Schaltmatte realisiert. Es ist somit ein Aufbau für den Schalter geschaffen, durch den es möglich ist, einen Dreh- und Kippsteller einer zentralen Bedieneinheit (ZBE) so zu bedienen, daß dieser seine Signale über eine Schaltmatte erzeugt. Ein solcher Schalter zeichnet sich durch Kompaktheit sowie auch besondere Kostengünstigkeit aus, wobei eine für die Bedienung durch den Benutzer besonders ansprechende Haptik erzielt ist.
Kombiniert man beide Ausgestaltungen, so ist ein Dreh- und Kippsteller mit einer Haptikschaltmatte und einem mitkippendem Zier- und/oder Blendenring geschaffen. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
In üblicher Weise kann der Schalter ein Gehäuse aufweisen. Desweiteren kann das Betätigungsorgan sowie der Ring in zwei aufeinander senkrecht stehende Richtungen in der Art einer Windrose verschwenkbar sein. Zwecks kompakter Ausgestaltung bietet es sich an, daß das Verschwenkmittel aus einem mit dem Ring zusammenwirkenden Kreuzgelenk besteht. Das Kreuzgelenk ist im Gehäuse befindlich und mit dem Gehäuseboden verbunden. Damit der Ring gemeinsam mit dem Betätigungsorgan verschwenkbar ist, ist das Betätigungsorgan an einer Halterung des Rings in Bezug auf die Verschwenkbewegung starr gelagert.
In konstruktiv einfacher Ausgestaltung ist der Ring in der Art einer Wippe verschwenkbar am Kreuzgelenk gelagert. Um eine exakte Verschwenkbewegung zu gewährleisten, ist an der Peripherie des Rings, und zwar der Lagerstelle im Kreuzgelenk gegenüberliegend, jeweils ein Nocken angeordnet. Der Nocken wirkt wiederum mit einer Führung im Gehäuse beim Verschwenken zusammen, womit der Ring für das Verschwenken wenigstens zwei Lagerstellen besitzt, nämlich im Kreuzgelenk sowie am Nocken. Desweiteren kann ein Stempel am Ring mit einer Gehäusekulisse zur Zwangsführung des Rings für die Verschwenkbewegung zusammenwirken, so daß dem Benutzer die Verschwenkrichtungen exakt vorgegeben sind.
Besitzt der Schalter mehrere Schwenkrichtungen, so weist die Schaltmatte jeweils einen Schaltdom für jeweils eine Schwenkstellung auf. In einer besonders kompakten Ausgestaltung wirkt beim Verschwenken mit dem Ring ein Betätiger zusammen. Der Betätiger wird wiederum über einen Steg am Ring in der Verschwenkstellung bewegt und betätigt dabei den jeweiligen Schaltdom in der Schaltmatte. Der Betätiger ist seinerseits in einer Führung im Gehäuse in etwa senkrecht zur Verschwenkrichtung linear bewegbar gelagert. Dadurch wird die kreisbahnförmige Verschwenkbewegung in eine Linearbewegung zur verkantungsfreien, sicheren Betätigung des Schaltdomes umgewandelt.
Das Betätigungsorgan ist weiter durch Drehen bedienbar. Hierzu besitzt das Betätigungsorgan ein drehbar an der Halterung gelagertes Drehrad. Zur Erzeugung der Drehhaptik in der Art von Raststellungen weist das Drehrad eine Kulisse auf, in die wenigstens eine mit einer Feder belastete Kugel eingreift. In kompakter Ausgestaltung ist die Feder in einem an der Halterung befestigten Träger angeordnet. Um entsprechende Schaltsignale beim Drehen des Betätigungsorgans zu generieren, besitzt das Drehrad Lamellen, die mit wenigstens einer Lichtschranke zusammenwirken. Dadurch läßt sich die jeweilige Drehposition des Betätigungsorgans, beispielsweise durch Zählen der Schaltsignale, ermitteln. Mittels zweier Lichtschranken, die in Bezug auf die Lamellen versetzt angeordnet sind, läßt sich auch die Drehrichtung des Betätigungsorgans erkennen.
In einfacher Art und Weise kann es sich bei dem Schaltelement für die Verschiebestellung um eine Schaltmatte handeln. Diese Schaltmatte kann beispielsweise mit einer flexiblen Leiterplatte kontaktieren. Die Schaltmatte kann am Ring im Inneren des Gehäuses angeordnet sein. Desweiteren ist das Drehrad in etwa senkrecht zur Drehrichtung verschiebbar an der Halterung gelagert, derart daß beim Drücken des Betätigungsorgans das Drehrad in die Verschiebestellung bewegt wird. Dabei betätigt eine Scheibe am Drehrad die Schaltmatte über die flexible Leiterplatte in der Verschiebestellung. Der Kompaktheit halber kann die Lichtschranke für die Drehbewegung auf der flexiblen Leiterplatte befindlich sein.
Zur Erweiterung der Bedienungsmöglichkeiten für den Benutzer kann der Schalter noch zusätzliche Schaltelemente aufweisen. So kann im Gehäuse wenigstens ein einen Schaltdom aufweisendes Schaltelement angeordnet sein, das mittels einer am Gehäuse befindlichen Taste betätigbar ist.
Zusammenfassend läßt sich für eine besonders bevorzugte Ausbildung nachfolgendes feststellen. Als Lösung für die Entkopplung der einzelnen Teile wird für die Kippbewegung ein Kreuzgelenk und für die Enterbestätigung eine Schaltmatte auf einer Flexleiterplatte gewählt. Das Drehen wird über eine Gleitlagerung bzw. ein eingepreßtes Kugellager umgesetzt. Als haptikgebende Elemente für das Kippen sowie die Enterfunktion kommt jeweils eine Schaltmatte zum Einsatz. Für die Haptik bei der Drehbewegung sorgt eine Kulisse, auf die vier Kugeln mittels Federn gedrückt werden. Damit das Kippen über eine Schaltmatte realisiert werden kann, ist es hier sinnvoll, den verchromten Ring der ZBE mitkippen zu lassen. Der Chromring ist im umliegenden Gehäuse und über ein Kreuzgelenk gelagert. Über den Chromring werden die Betätiger auf die Schaltmatte gedrückt. Bei dieser bevorzugten Ausbildung sind folgende Punkte konstruktiv berücksichtigt:

– Es ist eine Entkopplung der einzelnen Bewegungsmechanismen für die ZBE geschaffen.
– Es wird eine hohe Verschleißfestigkeit der haptikgebenden Elemente erzielt.
– Die gesamte ZBE besitzt eine geringe Baugröße.
– Die gesamte ZBE besitzt eine geringe bewegliche Masse.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere in folgenden Punkten:

– Durch das Mitkippen des Rings bzw. des verchromten Zier- und/oder Blendenrings wird dem Nutzer der zentralen Bedieneinheit das eindeutige Bedienen vereinfacht. Insbesondere ist die Gefahr des gleichzeitigen Kippen und Drehens verringert.
– Es ist ein einfacherer Zusammenbau bzw. eine einfachere Montage für die zentrale Bedieneinheit gegeben. Bei einer herkömmlichen ZBE werden die Schaltelemente z. B. über Schleifer realisiert, was die Montage gegenüber einer Schaltmatte verkompliziert.
– Es handelt sich um eine kostengünstigere Lösung als beispielsweise eine solche mit Schleifern.
– Es wird eine kompakte und flache Bauweise erzielt sowie eine geringe Baugröße für die zentrale Bedieneinheit ermöglicht.
– Es ist ein gutes sowie relativ einfaches Abdichten gegen Wasser für die zentrale Bedieneinheit gegeben, womit wiederum deren Zuverlässigkeit vor allem beim Einsatz im Kraftfahrzeug gesteigert ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
1 einen Längsschnitt durch einen elektrischen Schalter entlang der Linie 1-1 in 7,
2 ein Detail in Richtung II der 1,
3 ein Einzelteil der Drehmittel des Schalters mit einer Ansicht der Kulisse,
4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 in 7 mit Ansicht von Details der Drehmittel,
5 ein Einzelteil des Drehmittels mit einer Ansicht der dem Drehmittel zugeordneten Schaltelemente,
6 einen vergrößerten Ausschnitt aus 1 mit Details der dem Verschiebemittel zugeordneten Schaltelemente und
7 die Bedieneinheit in einer Gesamtansicht.
In 7 ist eine zentrale Bedieneinheit 17 für ein Kraftfahrzeug gezeigt. Die zentrale Bedieneinheit 17 besitzt ein Gehäuse 18, in dem ein elektrischer Schalter 1 in der Art eines Joystick- und/oder Cursor-Schalters angeordnet ist. Der Schalter 1 wirkt mit einer im Gehäuse 18 befindlichen berührungsempfindlichen Fläche 19 in der Art eines Touchscreens und/oder eines taktilen Touchpads zusammen, wobei die berührungsempfindliche Fläche 19 mit einem Display zur Darstellung von auszulösenden Funktionen im Kraftfahrzeug versehen ist. Beispielsweise ist in 7 ein Tastenfeld 20 zu sehen, an dem der Benutzer durch entsprechende Berührung des jeweiligen Tastenfeldes 20 die gewünschte Funktion anwählen und/oder auslösen kann.
Der Schalter 1 dient beispielsweise zur Bedienung eines Navigationssystems im Kraftfahrzeug. Der Schalter 1 besitzt ein Betätigungsorgan 2, das sowohl drehbar als auch verschwenkbar ist und desweiteren durch Drücken in einer Art Enter-Funktion bewegbar ist. Wie in 1 näher zu sehen ist, wirkt hierzu das Betätigungsorgan 2 mit einem Verschwenkmittel 3 in der Art eines im Gehäuse 18 befindlichen Kreuzgelenks derart zusammen, daß das Betätigungsorgan 2 in einer Verschwenkebene in wenigstens eine Richtung aus einer neutralen Stellung in eine Schwenkstellung verschwenkbar ist. Wie in 2 dargestellt ist, ist das Betätigungsorgan 2 vorliegend in zwei aufeinander senkrecht stehende Richtungen in der Art einer Windrose 4 verschwenkbar. Das Betätigungsorgan 2 wirkt weiter mit einem Drehmittel 5 derart zusammen, daß das Betätigungsorgan 2 um wenigstens einen Winkel aus einer Ausgangsstellung in wenigstens eine Drehstellung verdrehbar ist. Vorliegend ist das Betätigungsorgan 2 in beliebig viele Drehstellungen verdrehbar, also beliebig oft um 360 Grad oder Teile beziehungsweise Incremente hiervon verdrehbar. Schließlich wirkt das Betätigungsorgan 2 mit einem Verschiebemittel 6 derart zusammen, daß das Betätigungsorgan 2 um wenigstens eine Strecke aus einer Nullstellung in eine Verschiebestellung linear bewegbar ist. Die Schwenkstellung, die Drehstellung sowie die Verschiebestellung sind jeweils als eine Schaltstellung ausgebildet, derart daß das Betätigungsorgan 2 in der Schaltstellung auf ein nachfolgend näher beschriebenes Schaltelement schaltend einwirkt.
Wie weiter in 7 gezeigt ist, ist das Betätigungsorgan 2 von einem Ring 7 in der Art eines Zier- und/oder Blendenrings umgeben, wobei der Zierring 7 beispielsweise verchromt ausgeführt sein kann. Der Zierring 7 ist am Verschwenkmittel 3 mit dem Betätigungsorgan 2 gekoppelt, wie anhand der 1 zu sehen ist, derart daß die Bedienung der Verschwenkbewegung sowohl mittels des Betätigungsorgans 2 als auch mittels des Zierrings 7 ermöglicht ist. Zur Koppelung ist das Betätigungsorgan 2 an einer Halterung 28 des Rings 7 in Bezug auf die Verschwenkbewegung starr gelagert. Bei den Schaltelementen für die Verschwenkstellung handelt es sich um eine Schaltmatte mit Schaltdomen 8, welche in 4 näher zu sehen ist. Am Zierring 7 ist ein Steg 9 befindlich, wobei der Steg 9 auf einen Betätiger 10 in der Verschwenkstellung so einwirkt, daß der Betätiger 10 den jeweiligen Schaltdom 8 in der Schaltmatte zur Erzeugung eines Schaltsignals betätigt. Hierzu ist gemäß 1 der Betätiger 10 in einer Führung 31 im Gehäuse 18 in etwa senkrecht zur Verschwenkrichtung linear bewegbar gelagert. Bei dem Schaltelement für die Verschiebestellung handelt es sich um eine Schaltmatte 11, welche in 6 zu sehen ist. Die Schaltmatte 11, die am Ring 7 im Inneren des Gehäuses 18 angeordnet ist, kontaktiert mit einer flexiblen Leiterplatte 12. Bei dem Schaltelement für die Drehstellung handelt es sich um wenigstens eine Lichtschranke 21, welche durch Lamellen 13 am Drehmittel 5 bei Drehung geschaltet wird, wie in 4 zu sehen ist.
Zur Erzeugung der Haptik und/oder der Incremente für die Drehbewegung wirkt das Drehmittel 5 mit einer in 3 gezeigten Kulisse 14 über mit Federn 15 versehenen Kugeln 16 gemäß 4 zusammen. Die Haptik für die Schwenkbewegung wird mit Hilfe der die Schaltdome 8 aufweisenden Schaltmatte erzeugt. Schließlich wird die Haptik für die Enterfunktion durch die Schaltmatte 11 erzeugt.
Der Ring 7 ist in der Art einer Wippe verschwenkbar am Kreuzgelenk 3 gelagert, wie man der 1 entnimmt. An der Peripherie des Rings 7, und zwar der Lagerstelle im Kreuzgelenk 3 gegenüberliegend ist jeweils ein Nocken 29 angeordnet. Der Nocken 29 wirkt mit einer Führung 30 im Gehäuse 18 beim Verschwenken zusammen, womit die jeweilige Schwenkachse für den Ring 7 durch das Kreuzgelenk 3 sowie den jeweiligen Nocken 29 festgelegt ist. Ein Stempel 25 am Ring 7 wirkt mit einer Gehäusekulisse 26 zur Zwangsführung des Rings 7 für die Verschwenkbewegung zusammen, wie anhand von 2 zu erkennen ist.
Wie man weiter der 1 entnimmt, weist zum Betätigen durch Drehen das Betätigungsorgan 2 ein mittels eines Kugellagers 27 drehbar an der Halterung 28 gelagertes Drehrad 24 auf. Das in 3 als Einzelteil dargestellte Drehrad 24 besitzt eine Kulisse 14, in die gemäß 4 wenigstens eine mit einer Feder 15 belastete Kugel 16 zur Erzeugung der Drehhaptik eingreift. Die Feder 15 ist in einem an der Halterung 28 befestigten Träger 32 angeordnet. Das Drehrad 24 besitzt gemäß 5 Lamellen 13, die mit wenigstens einer Lichtschranke 21 zur Erkennung der Drehposition und/oder der Drehrichtung des Drehrades 24 und damit des Betätigungsorgans 2 zusammenwirken, wie man anhand von 4 sieht.
Die Einzelteile des Betätigungsorgans 2 sind soweit notwendig mit einer Schraube 33 fixiert. Das Drehrad 24 ist mit dem Betätigungsorgan 2 verbunden und ist in etwa senkrecht zur Drehrichtung verschiebbar an der Halterung 28 gelagert, wie anhand von 1 zu sehen ist. Dadurch wird beim Drücken des Betätigungsorgans 2 das Drehrad 24 in die Verschiebestellung bewegt. Eine in 6 gezeigte Scheibe 34 am Träger 32 betätigt bei Verschiebung des Drehrades 24 die Schaltmatte 11 über die flexible Leiterplatte 12 in der Verschiebestellung. Die Lichtschranke 21 für die Drehbewegung ist ebenfalls auf der flexiblen Leiterplatte 12 befindlich.
Wie in 7 zu sehen ist, kann die zentrale Bedienheit 17 noch weitere Schaltelemente 35 aufweisen, die beispielsweise zur Anwahl und/oder Bedienung von Menüs für das Navigationssystem dienen. Diese Schaltelemente 35 besitzen einen im Gehäuse 18 befindlichen Schaltdom 36, der mittels einer am Gehäuse 18 befindlichen Taste 37 vom Benutzer betätigbar ist.
Nachfolgend soll noch die Funktionsweise des elektrischen Schalters 1 näher beschrieben werden.
1. Funktion der Kipp- bzw. Schwenkbewegung:
Das Gehäuse 18 besteht aus einem Gehäuseboden 23 sowie einem Gehäuseoberteil 22, wie der 1 zu entnehmen ist. Der Zierring 7 bzw. der Chrom- oder Blendenring ist über ein Kreuzgelenk 3 mit dem Gehäuseboden 23 verbunden und wird im umliegenden Gehäuse 18 geführt. Der restliche Aufbau des Drehstellers basiert auf der Grundlage des Zierrings 7. Wird nun eine Kippbewegung des Betätigungsorgans 2 und/oder des Rings 7 in eine der vier Richtungen ausgeführt, so wird ein Betätiger 10 über einen Steg 9 an dem Zierring 7 senkrecht nach unten bewegt und betätigt so den darunterliegenden Schaltdom 8. Das Drehrad 24 sowie auch der Zierring 7 führen die Kippbewegung durch. Damit keine Kippbewegung über 45° stattfinden kann, ist an dem Zierring 7 ein Stempel 25 angebracht, der in dem Gehäuseboden 23 in einer angepassten Führung 26 verläuft, wie anhand von 2 zu sehen ist. Das Einleiten einer Kippbewegung ist auf drei verschiedene Weisen möglich, nämlich durch Bewegen des Betätigungsorgans 2 in eine der vier Kipprichtungen, durch Bewegen des Rings 7 in einer der vier Richtungen, und desweiteren läßt sich eine Kippbewegung einleiten, indem man den Ring 7 und das Betätigungsorgan 2 gleichzeitig in eine der vier Richtungen bewegt. Bei einer Betätigung der beiden Teile Ring 7 oder Betätigungsorgan 2 separat führt das andere Teil die Bewegung immer mit aus.
2. Funktion der Drehbewegung:
Die Haptik der Drehbewegung wird mit Hilfe einer in 3 sichtbaren Kulisse 14 und vier Kugeln 16, die gemäß 4 über Federn 15 gegen die Kulisse 14 gedrückt werden, erzeugt. Um die Drehposition des Betätigungsorgans 2 und dessen Drehrichtung aufnehmen zu können, wird eine Lichtschranke 21, und zwar eine doppelte Lichtschranke, eingesetzt.
Durch die Lichtschranke 21 läuft ein mit Lamellen 13 besetztes scheibenförmiges Drehrad 24, wie anhand von 4 und 5 zu erkennen ist. Das drehbare Betätigungsorgan 2 ist über eine Gleitlagerung bzw. ein in 1 sichtbares Kugellager 27 drehbar gelagert.
3. Funktion der Enterbewegung:
Die Enterbewegung findet über eine eigene Schaltmatte 11 im Inneren des Gehäuses 18 des Drehstellers statt. Durch das Betätigen der Enterfunktion wird ein Teil des Betätigungsorgans 2 in Z-Richtung nach unten verschoben und betätigt eine kleine Schaltmatte 11, die mit der Flexleiterplatte 12, auf der sich z. B. auch die Lichtschranke 21 befindet, kontaktiert, wie anhand von 6 zu sehen ist.
Ein derartiger elektrischer Schalter 1 in der Art eines Mehrfunktionsschalter läßt sich für Autoradios, für Navigationssysteme und/oder für Steuergeräte, Displays o. dgl. in Kraftfahrzeugen verwenden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfaßt vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der durch die Patentansprüche definierten Erfindung. Neben Kraftfahrzeuganwendungen kann ein derartiger Mehrfunktionsschalter in vorteilhafter Weise auch als Eingabemittel für Computer, Werkzeugmaschinen, Haushaltsgeräte o. dgl. eingesetzt werden.

1: (elektrischer) Schalter
2: Betätigungsorgan
3: Verschwenkmittel/Kreuzgelenk
4: Windrose
5: Drehmittel
6: Verschiebemittel
7: Ring/Zierring
8: Schaltdom (für Verschwenkstellung)
9: Steg
10: Betätiger
11: Schaltmatte (für Verschiebestellung)
12: (flexible) Leiterplatte/Flexleiterplatte
13: Lamelle
14: Kulisse
15: Feder
16: Kugel
17: zentrale Bedieneinheit
18: Gehäuse
19: berührungsempfindliche Fläche
20: Tastenfeld
21: Lichtschranke
22: Gehäuseoberteil
23: Gehäuseboden
24: Drehrad
25: Stempel
26: Gehäusekulisse/Führung (für Stempel)
27: Drehlager/Kugellager
28: Halterung
29: Nocken
30: Führung (für Nocken)
31: Führung (für Betätiger)
32: Träger
33: Schraube
34: Scheibe
35: (weiteres) Schaltelement
36: Schaltdom (von weiterem Schaltelement)
37: Taste

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 29604717 U1 [0003, 0004]

Claims

Elektrischer Schalter, insbesondere in der Art eines Joystick- und/oder Cursor-Schalters, mit einem Betätigungsorgan (2), wobei das Betätigungsorgan (2) mit Verschwenkmitteln (3) derart zusammenwirkt, daß das Betätigungsorgan (2) in einer Verschwenkebene in wenigstens eine Richtung aus einer neutralen Stellung in eine Schwenkstellung verschwenkbar ist, wobei das Betätigungsorgan (2) mit Drehmitteln (5) derart zusammenwirkt, daß das Betätigungsorgan (2) um wenigstens einen Winkel aus einer Ausgangsstellung in wenigstens eine Drehstellung verdrehbar ist, und wobei gegebenenfalls das Betätigungsorgan (2) mit Verschiebemitteln (6) derart zusammenwirkt, daß das Betätigungsorgan (2) um wenigstens eine Strecke aus einer Nullstellung in eine Verschiebestellung linear bewegbar ist, und wobei die Schwenkstellung, die Drehstellung sowie gegebenenfalls die Verschiebestellung jeweils als eine Schaltstellung ausgebildet ist, derart daß das Betätigungsorgan (2) in der Schaltstellung auf ein Schaltelement schaltend einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan (2) von einem Ring (7) in der Art eines Zier- und/oder Blendenrings umgeben ist, und daß der Ring (7) mit dem Betätigungsorgan (2) gekoppelt ist, derart daß die Bedienung der Verschwenkbewegung sowohl mittels des Betätigungsorgans (2) als auch mittels des Rings (7) ermöglicht ist.
Elektrischer Schalter, insbesondere in der Art eines Joystick- und/oder Cursor-Schalters, mit einem Betätigungsorgan (2), wobei das Betätigungsorgan (2) mit Verschwenkmitteln (3) derart zusammenwirkt, daß das Betätigungsorgan (2) in einer Verschwenkebene in wenigstens eine Richtung aus einer neutralen Stellung in eine Schwenkstellung verschwenkbar ist, wobei das Betätigungsorgan (2) mit Drehmitteln (5) derart zusammenwirkt, daß das Betätigungsorgan (2) um wenigstens einen Winkel aus einer Ausgangsstellung in wenigstens eine Drehstellung verdrehbar ist, und wobei gegebenenfalls das Betätigungsorgan (2) mit Verschiebemitteln (6) derart zusammenwirkt, daß das Betätigungsorgan (2) um wenigstens eine Strecke aus einer Nullstellung in eine Verschiebestellung linear bewegbar ist, und wobei die Schwenkstellung, die Drehstellung sowie gegebenenfalls die Verschiebestellung jeweils als eine Schaltstellung ausgebildet ist, derart daß das Betätigungsorgan (2) in der Schaltstellung auf ein Schaltelement schaltend einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Schaltelement für die Verschwenkstellung um eine Schaltmatte mit wenigstens einem Schaltdom (8) handelt.
Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (1) ein Gehäuse (18) aufweist, daß vorzugsweise das Betätigungsorgan (2) sowie der Ring (7) in zwei aufeinander senkrecht stehende Richtungen in der Art einer Windrose verschwenkbar sind, daß weiter vorzugsweise das Verschwenkmittel (3) aus einem mit dem Ring (7) zusammenwirkenden Kreuzgelenk (3), das insbesondere im Gehäuse (18) befindlich ist, besteht, und daß noch weiter vorzugsweise das Betätigungsorgan (2) an einer Halterung (28) des Rings (7) in Bezug auf die Verschwenkbewegung starr gelagert ist.
Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (7) in der Art einer Wippe verschwenkbar am Kreuzgelenk (3) gelagert ist, daß vorzugsweise an der Peripherie des Rings (7), der Lagerstelle im Kreuzgelenk (3) gegenüberliegend jeweils ein Nocken (29) angeordnet ist, derart daß der Nocken (29) mit einer Führung (30) im Gehäuse (18) beim Verschwenken zusammenwirkt, und daß weiter vorzugsweise ein Stempel (25) am Ring (7) mit einer Gehäusekulisse (26) zur Zwangsführung des Rings (7) für die Verschwenkbewegung zusammenwirkt
Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmatte jeweils einen Schaltdom (8) für jeweils eine Schwenkstellung besitzt, daß vorzugsweise beim Verschwenken mit dem Ring (7) ein Betätiger (10) zusammenwirkt, derart daß der Betätiger (10) über einen Steg (9) am Ring (7) in der Verschwenkstellung den jeweiligen Schaltdom (8) in der Schaltmatte betätigt, und daß weiter vorzugsweise der Betätiger (10) in einer Führung (31) im Gehäuse (18) bewegbar gelagert ist.
Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan (2) ein drehbar an der Halterung (28) gelagertes Drehrad (24) aufweist, daß vorzugsweise das Drehrad (24) eine Kulisse (14) aufweist, in die wenigsten eine mit einer Feder (15) belastete Kugel (16) zur Erzeugung der Drehhaptik eingreift, und daß weiter vorzugsweise die Feder (15) in einem an der Halterung (28) befestigten Träger (32) angeordnet ist.
Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehrad (24) Lamellen (13) besitzt, die mit wenigstens einer Lichtschranke (21) zur Erkennung der Drehposition und/oder der Drehrichtung des Betätigungsorgans (2) zusammenwirken.
Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Schaltelement für die Verschiebestellung um eine Schaltmatte (11) handelt, die insbesondere mit einer flexiblen Leiterplatte (12) kontaktiert, und daß vorzugsweise die Schaltmatte (11) am Ring (7) im Inneren des Gehäuses (18) angeordnet ist.
Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehrad (24) in etwa senkrecht zur Drehrichtung verschiebbar an der Halterung (28) gelagert ist, derart daß beim Drücken des Betätigungsorgans (2) das Drehrad (24) in die Verschiebestellung bewegt wird, daß vorzugsweise eine Scheibe (34) am Drehrad (24) die Schaltmatte (11) über die flexible Leiterplatte (12) in der Verschiebestellung betätigt, und daß weiter vorzugsweise die Lichtschranke (21) für die Drehbewegung auf der flexiblen Leiterplatte (12) befindlich ist.
Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (18) wenigstens ein einen Schaltdom (36) aufweisendes Schaltelement (35) angeordnet ist, das mittels einer am Gehäuse (18) befindlichen Taste (37) betätigbar ist.