DE10319383A1

DE10319383A1 - Elektrischer Drehschalter

Info

Publication number: DE10319383A1
Application number: DE10319383A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Schwarz; Gerd Rudolph
Original assignee: Delphi Technologies Inc
Current assignee: Delphi Technologies Inc
Priority date: 2003-04-30
Filing date: 2003-04-30
Publication date: 2004-11-18
Also published as: EP1618576B1; EP1618576A1; US20070051594A1; US7825347B2; WO2004097876A1; DE502004003692D1

Abstract

Ein elektrischer Drehschalter umfasst ein in einem Gehäuse gelagertes Drehschaltglied (5), das mindestens einen Schaltkontakt (13) zur Beaufschlagung von einem Sockel (1) zugeordneten Schaltkontaktbahnen (2) aufweist, wobei das Drehschaltglied (5) mit einem Betätigungselement (8) gekoppelt ist und mit Mitteln (9, 10, 11) zur Bestimmung von Schaltstellungen zusammenwirkt. Die Mittel (9, 10, 11) zur Bestimmung der Schaltstellungen sind zum einen der in Richtung des Sockels (1) weisenden Stirnseite des Drehschaltgliedes (5) und zum anderen dem Sockel (1) zugeordnet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Drehschalter mit einem in einem Gehäuse gelagerten Drehschaltglied, das Schaltkontakte zur Beaufschlagung von einem Sockel zugeordneten Schaltkontakten aufweist, wobei das Drehschaltglied mit einem Betätigungselement gekoppelt ist und mit Mitteln zur Bestimmung von Schaltstellungen zusammenwirkt.

Die DE 40 08 248 C1 offenbart einen elektrischen Drehschalter mit einem Gehäuse, einem im Gehäuse drehbeweglich gehaltenen, über ein Betätigungsglied in verschiedene Schaltstellungen bringbaren, mit im Gehäuse vorhandenen Schaltkontaktteilen kooperierenden Schaltstück sowie mindestens einem dem Schaltstück zugeordneten, unter der Wirkung eines Federelementes stehenden beweglichen Rastelement und einer im Bereich der Seitenwände des Gehäuses angeordneten, mit dem beweglichen Rastelement kooperierenden Rasteinrichtung, die zumindest zwei Rastkurven aufweist, wobei der Drehschalter derart aufgebaut ist, dass durch Lageveränderung von zumindest einem seiner Bauteile andere Schaltfunktionen realisierbar sind. Die Rasteinrichtung ist derart ausgebildet, dass durch Verändern von deren Lage im Schaltergehäuse entweder die eine Rastkurve oder die andere Rastkurve dem zumindest einen beweglichen Rastelement zugeordnet ist. Das Schaltstück ist mit einem in einer ersten Position bestimmte Schaltfunktionen hervorrufenden und in einer gegenüber der ersten Position veränderten zweiten Position andere Schaltfunktionen bewirkenden, den Schaltkontaktteilen zugeordneten Schaltorgan versehen. Der Rasteinrichtung sind zwei diametral in eine Ausnehmung des Schaltstückes verschiebbar gehaltene, unter Federwirkung einer Schraubendruckfeder stehende bewegbare Rastelemente zugeordnet. Dieser Drehschalter weist einen relativ komplexen Aufbau auf und benötigt einen großen Einbauraum.

Des Weiteren ist aus der DE 36 02 246 C1 ein elektrischer Schalter, insbesondere Drehschalter, bekannt, dessen elektrische Kontaktelemente mittels eines Betätigungsgliedes beeinflussbar sind, das seinerseits einer Rasteinrichtung zugeordnet ist, die aus einer Rastkurve sowie zumindest einem unter Federwirkung stehenden, mit der Rastkurve zusammenwirkenden Rastelement besteht und von einer rastenden Ruheschaltstellung in zumindest eine Arbeitsschaltstellung bringbar ist. Die Rastkurve der Rasteinrichtung weist die Form einer logarithmischen Spirale bestimmter Art auf.

Ferner zeigt die DE 198 12 251 C2 einen elektrischen Drehschalter mit einem ortsfesten und bewegbare elektrische Kontaktelemente aufnehmenden, aus einem Basisteil und einem Deckelteil bestehenden Gehäuse, und zumindest einem im Gehäuse drehbeweglich über ein Betätigungsglied in mehrere verschiedene Schaltstellungen bringbaren, mit den im Gehäuse vorhandenen bewegbaren Kontaktelementen kooperierenden Schaltstück, wobei an zumindest dem drehbeweglich im Gehäu se gelagerten Schaltstück zumindest eine tellerartig ausgebildete Nockenscheibe vorhanden ist, deren Nocken einerseits betätigend an verschieblich im Gehäuse angeordneten Stößeln zur Anlage bringbar sind, die andererseits jeweils direkt mit zumindest einem der bewegbaren elektrischen Kontaktelemente in Anlage stehen. Die Stößel sind durch im Basisteil des Gehäuses vorhandene Führungsausnehmungen nur längsverschieblich auf die bewegbaren Kontaktelemente führbar und die von den Nocken zu betätigenden Stößel sind über dünne, flexibel ausgebildete Verbindungsstege als einstückige Bestandteile gelenkig an eine Steuerscheibe angeformt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Drehschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, der bei einem einfachen Aufbau einen geringen Einbauraum benötigt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Mittel zur Bestimmung von Schaltstellungen zum einen der in Richtung des Sockels weisenden Stirnseite des Drehschaltgliedes und zum anderen dem Sockel zugeordnet sind.

Aufgrund der axialen Ausrichtung der Mittel zur Bestimmung der Schaltstellungen des Drehschalters im Bereich des Drehschaltgliedes erfordert der Drehschalter einen lediglich geringen Einbauraum, der im Wesentlichen durch die Dimensionierung des Drehschaltgliedes bestimmt wird.

Bevorzugt ist als Mittel eine in einem ersten Dom des Drehschaltgliedes druckfederbelastete Rasthülse vorgesehen, die mit mindestens einer sockelseitigen Einbuchtung oder Auf laufschräge zusammenwirkt. Aufgrund der unterschiedlichen Ausgestaltung des Sockels, nämlich zum einen mit Einbuchtungen und zum anderen mit Auflaufschrägen, können mit identisch ausgeführten Drehschaltgliedern entweder gerastete Drehschalter oder getastete Drehschalter gefertigt werden. Hierbei ergibt die Anzahl der sockelseitigen Einbuchtungen die Anzahl der Schaltstellungen vor. Die Auflaufschräge des getasteten Drehschalters vermittelt dem Benutzer ein taktil wahrnehmbares Schaltgefühl.

Vorzugsweise ist in einem zweiten Dom des Drehschaltgliedes ein Ansatz des Schaltkontaktes druckfederbelastet gehalten. Somit weist das Drehschaltglied bei gewährleisteter Funktionalität einen relativ einfachen Aufbau auf. Die Geometrie des Schaltkontaktes entspricht der eines Abschnittes eines Kreisringes, um bei einer Drehbewegung des Betätigungselementes bzw. des Drehschaltgliedes zugeordnete Schaltkontaktbahnen, beispielsweise eines Stanzgitters oder einer Leiterplatte, zu überbrücken. Die zugeordneten Schaltfunktionen bewirken beispielsweise ein Dimmen einer Instrumentenbeleuchtung eines Kraftfahrzeuges oder einer Höhenverstellung von Kraftfahrzeugscheinwerfern.

Zur Gewährleistung der Übertragung der Drehbewegung des Betätigungselementes auf das Drehschaltglied mit einfachen Mitteln ist zweckmäßigerweise das Drehschaltglied mit einer Aussparung zur drehfesten Aufnahme des Betätigungselementes versehen.

Zur Bewerkstelligung eines Formschlusses zwischen dem Betätigungselement und dem Drehschaltglied sowie zur Übertra gung der beim Verdrehen des Betätigungselementes auftretenden Kräfte ist vorteilhafterweise an das Betätigungselement eine in die Aussparung eingreifende Nase angeformt.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist das Betätigungselement derart axial verschiebbar gelagert, dass es in der unteren Endlage bündig mit einer Oberkante des Gehäuses abschließt und in der oberen Endlage über die Oberkante des Gehäuses hervorsteht. Diese Art der axialen Lagerung des Betätigungselementes erfolgt zum einen aus optischen und zum anderen aus funktionalen Gründen. Befindet sich das Betätigungselement in seiner unteren Endlage, ist beispielsweise ein versehentliches Beaufschlagen desselben ausgeschlossen und weitere Betätigungselemente in seiner unmittelbaren Nähe lassen sich problemlos betätigen, da hierfür der erforderliche Freiraum durch das Versenken des Betätigungselementes im Gehäuse geschaffen ist.

In Ausgestaltung der Erfindung stützt sich das Betätigungselement druckfederbelastet auf dem Sockel ab und weist eine Herzkurve auf, in die ein drehschaltgliedfester Stift eingreift, um das Betätigungselement bei einer Druckbeaufschlagung in der unteren Endlage zu halten und bei einer nochmaligen Druckbeaufschlagung wieder freizugeben. Aufgrund dieser Ausgestaltung ist das Arretieren des Betätigungselementes in seiner unteren Endlage und dessen Freigabe zur Verschiebung in seine obere Endlage durch Druckbeaufschlagungen mit einer geringen Anzahl von Einzelteilen gewährleistet.

Zweckmäßigerweise ist der Stift S-förmig gestaltet, wobei das eine Ende in der Aussparung des Drehschaltgliedes befestigt ist und das andere Ende sich oberhalb des Drehschaltgliedes in die Herzkurve des Betätigungselementes erstreckt. Zweckmäßigerweise ist die Herzkurve in der Nase des Betätigungselementes ausgebildet. Zur zuverlässigen Lagerung bzw. Führung weist bevorzugt das Betätigungselement einen in die Aussparung des Drehschaltgliedes eingreifenden Ansatz auf, dessen Querschnitt als halbkreisförmiger Ring gestaltet ist. Vorzugsweise ist in das Zentrum des Ansatzes eine Druckfeder eingesetzt, die sich zum einen auf einem Steg des Sockels und zum anderen unter Zwischenanordnung einer Kappe an dem Betätigungselement abstützt. Die Kappe schützt das Betätigungselement vor einer Beschädigung durch die Druckfeder.

Um der Kappe eine weitere Funktion zuzuordnen, ist vorzugsweise die Kappe als Lichtleiter zur Hinterleuchtung eines Symbols des Betätigungselementes ausgeführt. Die erforderliche Lichtquelle kann beispielsweise dem Sockel zugeordnet sein.

Vorteilhafterweise taucht der Ansatz des Betätigungselementes in dessen unterer Endlage in eine Ausnehmung des Sockels ein, um eine Verdrehung des Betätigungselementes zu blockieren. Sonach ist der Verdrehschutz des Betätigungselementes mit einfachen Mitteln ohne zusätzliche Bauteile realisiert.

Um das Betätigungselement in dem Gehäuse zu haltern, weist bevorzugt das Betätigungselement zwischen dem Ansatz und einer im Querschnitt zylindrischen Grifffläche eine Ringschulter auf, die in der oberen Lage des Betätigungselementes an dem Gehäuse anliegt. Die Ringschulter begrenzt auch die Verschiebung des Betätigungselementes in Richtung des Sockels, da Sie auf dem Drehschaltglied zur Anlage kommt. Hierdurch ist ferner eine Beschädigung des in die Herzkurve des Betätigungselementes eingreifenden Stiftes ausgeschlossen.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind. Der Rahmen der vorliegenden Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von zwei Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektivische Teildarstellung einer Schaltereinheit mit zwei erfindungsgemäßen Drehschaltern,
2 eine perspektivische Teildarstellung der Drehschalter nach 1,
3 eine perspektivische Darstellung einer Einzelheit III nach 1,
4 und 5 perspektivische Darstellungen einer vergrößerten Einzelheit IV gemäß 1,
6 und 7 perspektivische Darstellungen eines Betätigungselementes der Drehschalter nach 1.
Die Schaltereinheit umfasst einen Sockel 1 eines Gehäuses, dem Schaltkontaktbahnen 2 eines Stanzgitters zugeordnet sind, die in Anschlusskontakte zur Verbindung mit einem Bordnetz eines Kraftfahrzeuges münden. Der Schaltereinheit sind mehrere Einzelschalter zugeordnet, von denen zwei Drehschalter 3, 4 dargestellt sind, wobei der eine Drehschalter 3 getastete Schaltstellungen und der andere Drehschalter 4 gerastete Schaltstellungen einnimmt. Jeder der Drehschalter 3, 4 umfasst ein im Wesentlichen kreisausschnittförmiges Drehschaltglied 5, an dessen peripheren Eckpunkten Dome 6, 7 ausgebildet sind und in dessen Zentrum ein Betätigungselement 8 angreift. In dem ersten Dom 6 des Drehschaltgliedes 5 ist eine druckfederbelastete Rasthülse 9 vorgesehen. In der getasteten Ausführung des Drehschalters 3 wirkt die Rasthülse 9 mit einer Auflaufschräge 10 des Sockels 1 zusammen. Für die gerasteten Schaltstellungen des anderen Drehschalters 4 sind in den Sockel 1 mehrere Einbuchtungen 11 auf einer Kreisbahn vorgesehen, in denen die Rasthülse 9 zur Einlage kommt. In dem zweiten Dom 7 ist ein zylindrischer Ansatz 12 eines Schaltkontaktes 13 druckfederbeaufschlagt gehalten. Der Schaltkontakt 13 weist die Form eines Kreisringabschnittes auf und wirkt mit den Schaltkontaktbahnen 2 im Sockel 1 zusammen. Das Betätigungselement 8 ist über einen mit einer Nase 14 versehenen Ansatz 15 drehfest in einer Aussparung 16 des Drehschaltgliedes 5 gelagert, wobei der Ansatz 15 des Betätigungselementes 8 in seinem Querschnitt als halbkreisförmiger Ring gestaltet ist. In das Zentrum des Ansatzes 15 ist eine Druckfeder 17 eingesetzt, die sich zum einen auf einem Steg 18 des Sockels 1 und zum anderen unter Zwischenanordnung einer Kappe 19 an dem Betätigungselement 8 abstützt. Zur Übertragung von Drehbewegungen ist an dem Ansatz 15 des Betätigungselementes 8 eine Nase 20 angeformt, die in eine korrespondierende Nut 21 der Aussparung 16 des Drehschaltgliedes 5 eingreift. In einer radial ausgerichteten Fläche 22 der Nase 20 des Betätigungselementes 8 ist eine Herzkurve 23 ausgebildet, in die ein Ende eines S-förmig gestalteten Stiftes 24 eingreift, dessen anderes Ende in einer Bohrung 25 in der Nut 21 des Drehschaltgliedes 5 festgelegt ist. Die Herzkurve 23 bewirkt im Zusammenwirken mit dem Stift 24 in an sich bekannter Weise eine Arretierung des Betätigungselementes 8 in einer unteren Endlage bei einer Druckbeaufschlagung desselben und ein Lösen der Arretierung bei einer nochmaligen Druckbeaufschlagung des Betätigungselementes 8, wonach das Betätigungselement 8 aufgrund der Wirkung der Druckfeder 17 in seine obere Endlage gelangt. In der oberen Endlage steht eine im Querschnitt zylindrische Grifffläche 26 des Betätigungselementes 8 über eine Oberkante des Gehäuses hervor, so dass ein Benutzer des Drehschalters 3, 4 diesen beaufschlagen kann. Die obere Endlage des Betätigungselementes 8 wird durch eine Ringschulter 27 unterhalb der Grifffläche 26 begrenzt, die innerhalb des Gehäuses an demselben zur Anlage kommt. In der unteren Endlage des Betätigungselementes 8 liegt die Ringschulter 27 auf der zugeordneten Stirnseite des Drehschalt gliedes 5 auf und der Ansatz 15 des Betätigungselementes 8 taucht in eine Ausnehmung 28 des Sockels 1 ein, die derart bemessen ist, dass eine Verdrehung des Betätigungselementes 8 in seiner unteren Endlage blockiert ist. Zur Hinterleuchtung eines Symbols 29 des Betätigungselementes 8 ist die Kappe 19 als Lichtleiter ausgebildet. Die erforderliche Lichtstrahlung wird von auf dem Sockel 1 angeordneten Leuchtelementen 30 ausgesandt.
Bei der zuvor beschriebenen Schaltereinheit dient der Drehschalter 3 mit den getasteten Schaltstellungen zur Schaltung einer Dimmfunktion für eine Instrumentenbeleuchtung und der Drehschalter 4 mit den gerasteten Schaltstellungen zur Höhenverstellung von Scheinwerfern eines Kraftfahrzeuges.

Claims

Elektrischer Drehschalter mit einem in einem Gehäuse gelagerten Drehschaltglied (5), das mindestens einen Schaltkontakt (13) zur Beaufschlagung von einem Sockel (1) zugeordneten Schaltkontaktbahnen (2) aufweist, wobei das Drehschaltglied (5) mit einem Betätigungselement (8) gekoppelt ist und mit Mitteln (9, 10, 11) zur Bestimmung von Schaltstellungen zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (9, 10, 11) zur Bestimmung der Schaltstellungen zum einen der in Richtung des Sockels (1) weisenden Stirnseite des Drehschaltgliedes (5) und zum anderen dem Sockel (1) zugeordnet sind.
Drehschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel (9, 10, 11) eine in einem ersten Dom (6) des Drehschaltgliedes (5) druckfederbelastete Rasthülse (9) vorgesehen ist, die mit mindestens einer sockelseitigen Einbuchtung (11) oder Auflaufschräge (10) zusammenwirkt.
Drehschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zweiten Dom (7) des Drehschaltgliedes (5) ein Ansatz (12) des Schaltkontaktes (13) druckfederbelastet gehalten ist.
Drehschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehschaltglied (5) mit einer Aussparung (16) zur drehfesten Aufnahme des Betätigungselementes (8) versehen ist.
Drehschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an das Betätigungselement (8) eine in die Aussparung (16) eingreifende Nase (20) angeformt ist.
Drehschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (8) derart axial verschiebbar gelagert ist, dass es in der unteren Endlage bündig mit einer Oberkante des Gehäuses abschließt und in der oberen Endlage über die Oberkante des Gehäuses hervorsteht.
Drehschalter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Betätigungselement (8) druckfederbelastet auf dem Sockel (1) abstützt und eine Herzkurve (23) aufweist, in die ein drehschaltgliedfester Stift (24) eingreift, um das Betätigungselement (8) bei einer Druckbeaufschlagung in der unteren Endlage zu halten und bei einer nochmaligen Druckbeaufschlagung wieder freizugeben.
Drehschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (24) S-förmig gestaltet ist, wobei das eine Ende in der Aussparung (16) des Drehschaltgliedes (5) befestigt ist und das andere Ende sich oberhalb des Drehschaltgliedes (5) in die Herzkurve (20) des Betätigungselementes (8) erstreckt.
Drehschalter nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Herkurve (23) in der Nase (14) des Betätigungselementes (8) ausgebildet ist.
Drehschalter nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (8) einen in die Aussparung (16) des Drehschaltgliedes (5) eingreifenden Ansatz (15) aufweist, dessen Querschnitt als halbkreisförmiger Ring gestaltet ist.
Drehschalter nach Anspruch 10,, dadurch gekennzeichnet, dass in das Zentrum des Ansatzes (15) eine Druckfeder (17) eingesetzt ist, die sich zum einen auf einem Steg (18) des Sockels (1) und zum anderen unter Zwischenanordnung einer Kappe (19) an dem Betätigungselement (8) abstützt.
Drehschalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (19) als Lichtleiter zur Hinterleuchtung eines Symbols (29) des Betätigungselementes (8) ausgeführt ist.
Drehschalter nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansatz (15) des Betätigungselementes (8) in dessen unterer Endlage in eine Ausnehmung (28) des Sockels (1) eintaucht, um eine Verdrehung des Betätigungselementes (8) zu blockieren.
Drehschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (8) zwischen dem Ansatz (15) und einer im Querschnitt zy lindrischen Grifffläche (26) eine Ringschulter (27) aufweist, die in der oberen Lage des Betätigungselementes (8) an dem Gehäuse anliegt.