DE19514539A1

DE19514539A1 - Mehrfunktionsschalter, insbesondere Spiegelverstellschalter für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE19514539A1
Application number: DE1995114539
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing Priesemuth
Original assignee: Individual
Current assignee: BCS Automotive Interface Solutions GmbH
Priority date: 1995-04-20
Filing date: 1995-04-20
Publication date: 1996-10-24
Anticipated expiration: 2015-04-21
Also published as: RU2121185C1; DE19514539C2

Description

Die Erfindung betrifft einen Mehrfunktionsschalter gemäß dem Oberbegriff des Hauptan spruchs.

In Kraftfahrzeugen hat sich immer mehr durchgesetzt, Außenspiegel, zumindest den nicht fahrerseitigen Außenspiegel, elektrisch zu betätigen. Dafür dient ein Betätigungselement, das in Ost/West- und Nord/Süd-Richtung betätigbar ist, um den Außenspiegel nach Höhe und Seite zu verstellen. Bekannte, zu diesem Zweck eingesetzte Funktionsschalter weisen einen außerordentlich komplizierten Aufbau auf, beispielsweise zwei, mit senkrecht aufeinander stehenden Achsen versehene Drehgelenke und Betätigungsstößel, die mit Mikroschaltern zusammenarbeiten. Solche Schalter bestehen aus vielen Einzelteilen und müssen entsprechend in vielen Arbeitsgängen montiert werden, wodurch sie teuer sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Mehrfunktionsschalter zu schaffen, der bei einfachem Aufbau kostengünstig herstellbar und außerordentlich funk tionssicher ist.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.

Der erfindungsgemäße Schalter ist nicht nur in seinem Aufbau und dadurch entsprechend in seiner Montage vereinfacht und entsprechend kostengünstig herstellbar. Infolge seines einfachen Aufbaus kann er auch außerordentlich kompakt ausgebildet werden. Der einfache Aufbau wird insbesondere dadurch erreicht, daß die Lagerung des Betätigungselements am Grundkörper keinerlei aus mehreren Bauteilen zusammengesetzte Gelenke, Scharniere oder dergleichen enthält, sondern gegebenenfalls lediglich eine Rückholfeder zur Abstützung des Betätigungselements am Grundkörper und zum Drängen des Betätigungselements in dessen Ruhestellung.

Die Merkmale der Unteransprüche 2 bis 11 sind auf vorteilhafte Weiterbildungen des er findungsgemäßen Mehrfunktionsschalters gerichtet.

Gemäß dem Anspruch 12 ist der erfindungsgemäße Mehrfunktionsschalter in an sich be kannter Weise mit zwei Schaltknöpfen eines Umschalters versehen, mit denen sich seine Funktion zwischen zwei an einem Kraftfahrzeug vorgesehenen Außenspiegeln hin- und herschalten läßt. Erfindungsgemäß ist der Umschalter derart ausgebildet, daß durch gleich zeitiges Betätigen beider Schaltknöpfe beide Schaltelemente betätigt werden können, wodurch eine zusätzlich Funktion aktivierbar ist. Beispielsweise kann diese Zusatzfunktion darin bestehen, daß beide Außenspiegel an die Fahrzeugaußenseite anklappen, was in Parkhäusern, Waschanlagen usw. vorteilhaft ist.

Die Merkmale der Ansprüche 13 und 14 bilden den Mehrfunktionsschalter gemäß An spruch 12 in vorteilhafter Weise weiter.

Der erfindungsgemäße Mehrfunktionsschalter kann nicht nur zum Verstellen von Spiegeln verwendet werden, sondern ist für alle Arten von Betätigungen einsetzbar, in denen meh rere Funktionen auf ergonomische Weise betätigt werden sollen, beispielsweise Sitzverstel lungen, Radios (laut/leise, Sendersuchlauf links, Sendersuchlauf rechts usw.).

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es stellen dar:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schalters,

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Detail der Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemaßen Schalters,

Fig. 4 einen Querschnitt eines Details der Fig. 3 und

Fig. 5 eine Schnittansicht eines in dem Mehrfunktionsschalter enthaltenen Wippen schalters, geschnitten in der Ebene V-V in Fig. 1 bzw. Fig. 3.

Gemäß Fig. 1 weist ein Mehrfunktionsschalter einen als Grundplatte ausgebildeten Grund körper 2 auf, der mit einem Gehäuse 4 über nicht dargestellte Rasteinrichtungen verrastbar ist. Der Grundkörper 2 trägt eine an ihr befestigte Schaltungsplatine 6, die beispielsweise als gedruckte Schaltung ausgebildet ist. Die Schaltungsplatine 6 trägt als Schaltelemente 8 und 10 dienende Kontaktfedern mit jeweils einem zugehörigen Gehäuse und schließt diese Kontaktfedern auch elektrisch an.

Aus der Schaltungsplatine 6 sind nicht dargestellte Stecker herausgeführt, mit denen der Mehrfunktionsschalter an eine im Fahrzeug vorgesehene Buchse anschließbar ist.

Der Grundkörper 2 weist einen vorstehenden Tragzapfen 12 mit einem mittigen Lagerloch 14 auf. Durch das Lagerloch 14 hindurch erstreckt sich ein einteilig mit einem scheiben förmigen Betätigungselement 16 ausgebildeter Lagerzapfen 18. Das Betätigungselement 16 ist mit dem Lagerzapfen 18 durch das Lagerloch 14 hindurch gesteckt und mittels am Ende des Lagerzapfens ausgebildeten Rastarmen 20 verrastet. Zwischen der oberen Stirnseite des Tragzapfens 12 und der Unterseite des Betätigungselements 16 stützt sich eine als Schrau benfeder ausgebildete, im wesentlichen auf Block liegende Rückholfeder 22 ab.

Einteilig mit dem Betätigungselement 16 sind Rastfinger 24 ausgebildet, die in entspre chende, seitlich an dem Tragzapfen 12 ausgebildete nutenförmige Rastausnehmungen 26 eingreifen.

Die genauere Gestaltung des Tragzapfens 12 des Lagerlochs 14, des Lagerzapfens 18, der Rastfinger 24 und der Rastausnehmung 26 sind aus Fig. 2 ersichtlich, die einen Quer schnitt durch die genannten Teile darstellt. Der Querschnitt des Lagerloches 14 und des Lagerzapfens 18 sind derart aufeinander abgestimmt, daß der Lagerzapfen 18 und damit das Betätigungselement 16 um die Achse des Lagerzapfens 18 verdrehsicher am Tragzap fen 12 gehalten ist. Im dargestellten Beispiel ist der Querschnitt des Lagerzapfens etwa quadratisch, so daß der Lagerzapfen um eine in der Zeichnungsebene verlaufende Biegeli nie und eine senkrecht zur Zeichnungsebene verlaufende Biegelinie (Fig. 1) deutlich leichter biegbar ist als um schräg zur Zeichnungsebene verlaufende Biegelinien. Die Rastfinger 24 greifen in die Rastausnehmungen 26 anliegend ein, wobei jede der Rast ausnehmungen 26 seitlich in Schrägflächen bzw. Auflauframpen 28 enden.

Das einteilig mit dem Lagerzapfen 18 und den Rastfingern 24 ausgebildete Betätigungs element 16, das eine im Gehäuse 4 ausgebildete Öffnung überdeckt, ist beispielsweise ein Spritzgußteil aus schwarzen Polyamid 6. Mit diesem Bauteil zusammengespritzt oder sonstwie verbunden ist ein weiteres Spritzgußteil 28, beispielsweise aus weißem, durch scheinendem, Polycarbonat. Dieses Bauteil 28 durchdringt im Betätigungselement aus gebildete Symbolöffnungen 30, und weist parallel zu den Rastfingern 24 vorstehende Schaltfinger 32 auf, an deren Enden Kontaktmesser 34 angebracht sind. Jedem Kontakt messer 34 ist eines der Schaltelemente 8 zugeordnet. Von den Schaltelementen 8 sind ebenso wie von den Schaltfingern 32 nur die beiden in der Zeichnungsebene liegenden dar gestellt. Insgesamt sind ähnlich wie die vier aus Fig. 2 ersichtlichen Rastfinger 24 vier Schaltfinger 32 und zugehörige Schaltelemente 8 vorgesehen. Radial innerhalb der Schalt arme 32 befinden sich als Beleuchtungselemente zwei Licht emittierende Dioden 36, die auf der Schaltungsplatine 6 befestigt und von dort mit Strom versorgt werden. Durch die Anordnung der Dioden 36 und die transparente Ausbildung des Bauteils 28 wird mit nur zwei Dioden 36 eine sehr gute Ausleuchtung der beispielsweise vier Symbolöffnungen 30 erzielt.

Die Funktion der bisher beschriebene Anordnung ist wie folgt:

Das Betätigungselement 16 wird von oben in das Gehäuse 4 eingeführt, wobei der Lager zapfen 18 in dem Tragzapfen 12 verdrehsicher aufgenommen ist und die Anordnung sich in dem in Fig. 1 dargestellten Zustand befindet. Wird nun beispielsweise gemäß Fig. 1 links auf das Betätigungselement 16 gedrückt, so wird der Lagerzapfen 18 gezielt verbo gen, wobei sich das Betätigungselement 16 über die ebenfalls verbogene Rückholfeder 22 am Tragzapfen 12 abstützt. Gleichzeitig werden die elastisch verbiegbaren, in Fig. 1 sicht baren Rastfinger 24 verbogen, wohingegen die beiden außerhalb der Zeichnungsebene lie gende weiteren Rastfinger 24, die infolge ihres länglichen Querschnitts nicht parallel zur Zeichnungsebene biegbar sind, die Auflauframpen 29 überfahren und auseinander gedrückt werden, wodurch ein haptisch sehr angenehmer, einem Mikroschalter ähnlicher Klickeffekt beim Betätigen des Betätigungselements 16 entsteht. Der gemäß Fig. 1 linke Schaltfinger 32 bewegt sich zusammen mit dem verkippten Betätigungselement 16 gemäß Fig. 1 schräg nach rechts und unten, wobei das Kontaktmesser 34 sich zwischen die Federkontakte des Schaltelements 8 bewegt und diese schließt, wodurch das Schaltelement 8 betätigt wird. Die Ausbildung des Schaltelements insgesamt mit dem Kontaktmesser 34, das sich unter flächiger Anlage an zwei Federkontakte des Schaltelements 8 in dieses hinein bewegt, bewirkt eine außerordentlich funktionssichere Betätigung des Schaltelements 8.

Wird das Betätigungselement 16 losgelassen, so wird sie durch die Elastizität des Lager zapfens 18 und weiter unterstützt durch die Rückholfeder 22, die bestrebt ist, ihre ur sprüngliche Gestalt wieder anzunehmen, in die dargestellte Ausgangsstellung zurückge drängt.

In gleicher Weise wie beschrieben kann das Betätigungselement gemäß Fig. 1 nach rechts, nach hinten und nach vom gekippt werden, wobei jeweils ein anderes der Schaltelemente 8 betätigt wird.

Der bisher beschriebene Mehrfachschalter kann in vielfältiger Weise abgewandelt werden. Beispielsweise kann der Lagerzapfen 18 zur gezielteren Verformbarkeit oberhalb des Trag zapfens 12 an seinen Seitenflächen mit nicht dargestellten Kerben versehen sein. Zur Ver größerung der Elastizität des Lagerzapfens 18 kann in diesen ein biegeelastischer Stab aus Metall eingegossen sein. In einer abgeänderten Ausführungsform kann der Lagerzapfen 18 fehlen, wenn durch zweckentsprechende Dimensionierung die Lagerung des Betätigungs elements ausschließlich mittels der in die Rastausnehmungen 26 eingreifenden Rastfinger 24 geschieht, die ebenfalls eine Verkippbarkeit in die genannten vier Richtungen ermögli chen. Die Rückholfeder 22 kann fehlen, da die Rückholung des Betätigungselements 16 auch lediglich durch entsprechende Ausbildung der Rastausnehmungen 26 zusammen mit den Rastfingern 24 bewirkt werden kann. Das Abstützen des Betätigungselements 16 am Tragzapfen 12 kann lediglich über die Rastfinger 24 erfolgen oder dadurch, daß der Tragzapfen 12 nicht mit dem Lagerloch 14 ausgebildet ist, sondern sich der Lagerzapfen 18 nur bis zu der dann geschlossenen Stirnfläche des Tragzapfens 12 erstreckt.

Die beiden Licht emittierenden Dioden 36, mit denen die Symbolöffnungen 30 (als vier Pfeile oder als ein Ring ausgebildet) beleuchtet werden, können durch eine einzige Licht emittierende Diode ersetzt sein. Es versteht sich, daß das Betätigungselement 16 als ein flächiges Bauteil ausgebildet werden kann, mit dem die Schaltarme 32 und die Rastarme 20 als weiteres aus einheitlichem Material bestehendes Bauteil zusammengegossen bzw. gespritzt sind.

Auf die rechts in Fig. 1 weiter sichtbaren Bauteile wird anhand der Beschreibung der Fig. 5 später eingegangen.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform des Mehrfunktionsschalters, die sich von der Aus führungsform gemäß Fig. 1 dadurch unterscheidet, daß das Betätigungselement 16 nicht mit einem Lagerzapfen 18 ausgebildet ist, sondern sich lediglich über die als eine auf Block liegende Schraubenfeder ausgebildete Rückholfeder 22 am Tragzapfen 12 abstützt. Gegenüber Fig. 1 etwas abgeändert ausgebildet sind die Rastfinger 24 und die Rastausneh mungen 26. Die Rastfinger 24 sind in der Nähe ihrer freien Enden mit Rastnasen 37 versehen, welche in die Rastausnehmungen 26 derart eingreifen, daß an den Rastnase 37 ausgebildete Schrägflächen an entsprechenden Schrägflächen bzw. Auflauframpen 29 der Rastausnehmungen 26 anliegen. Auf diese Weise wird beim Kippen des Betätigungs elements 16 ein vergrößertes Aufweiten bzw. voneinander Entfernen zweier, sich gegen überliegender Rastfinger 24 erreicht, wodurch der Federeffekt verstärkt und der Klick effekt vergrößert werden kann. Auch bei dieser Ausführungsform könnte die Rückholfeder 22 fehlen, insbesondere, wenn die freien Enden der Rastfinger 24 an entsprechend abge schrägten Gegenflächen des Tragzapfens 12 anliegen.

Gemäß Fig. 5 ist im rechten Teil des Mehrfunktionsschalters gemäß Fig. 1 und 3 ein mit einer Wippe 40 und zwei Schaltknöpfen 42 und 44 ausgerüsteter Wippenschalter vor gesehen. Die Wippe 40 ist mit einem Lagerzapfen 46 in einem sich konisch aufweitenden Sackloch 48 gelagert, das in einem am Grundkörper 2 ausgebildeten Tragzapfen 12 ausgeformt ist. Der Lagerzapfen 47 bildet zusammen mit zwei Armen 50 und 52 der Wippe 40 ein insgesamt T-förmiges Bauteil, wobei die freien Enden der Arme 50 und 52 verdickt sind und mit Stößeln 54 und 56 der Schaltknöpfe 42 und 44 zusammenwirken. Ähnlich wie bei dem bereits beschriebenen Mehrfunktionsschalter sind an den verdickten Enden der Arme 50 und 52 Kontaktmesser 58 vorgesehen, die mit je einem der Schalt elemente 10 zusammenarbeiten. Von der Wippe 40 steht in Verlängerung des Schalt knopfes 44 ein Ansatz vor, zwischen dem und dem Gehäuse 4 sich eine als Schraubenfeder ausgebildete Rückholfeder 60 abstützt.

Im dargestellten Beispiel ist die Elastizität der Arme 50 und 52 der Wippe 40 derart ge wählt, daß bei Betätigen nur eines der Schaltknöpfe 42 oder 44 die Wippe 40 insgesamt verkippt und eines der Kontaktmesser 58 eines der Schaltelemente 10 aktiviert. Je nach Auslegung der Schraubenfeder 60 bleibt die Wippe 40 in der betätigten Stellung oder kehrt bei Loslassen des betätigten Schaltknopfes in ihre Ruhelage zurück. Werden beide Schalt knöpfe 42 und 44 gleichzeitig betätigt, so reicht die elastische Verformbarkeit der Arme 50 und 52 aus, um beide Kontaktmesser 58 gleichzeitig in Eingriff mit den Schaltelemen ten 10 zu bringen, wodurch ein Schaltungszustand hervorgerufen wird, bei dem sich bei spielsweise beide Außenspiegel eines Kraftfahrzeugs an die Außenfläche anlegen. Ein Be tätigen jeweils eines der Schaltknöpfe 42 und 44 führt dagegen dazu, daß der linke oder der rechte Außenspiegel über das Betätigungselement 16 betätigt wird.

Auch für den Wippenschalter sind zahlreiche Abwandlungen denkbar. Beispielsweise kann sich die Wippe 40 insgesamt elastisch gegenüber dem Tragzapfen 12 abstützen, so daß sie bei Betätigen beider Schaltknöpfe 42 und 44 sich gemäß Fig. 5 insgesamt nach unten be wegt und dadurch beide Schaltelemente 10 betätigt werden. Wenn die gleichzeitige Betätigbarkeit durch die Elastizität der Arme 50 und 52 möglich ist, versteht sich, daß deren Elastizität durch zweckentsprechende Ausbildung des Querschnitts und/oder des aus gewählten Materials, gegebenenfalls mit Faser- oder Metallverstärkung, erreicht wird.

Claims

1. Mehrfunktionsschalter, insbesondere Spiegelverstellschalter für ein Kraft fahrzeug, mit einem Betätigungselement (16), welche um zwei, etwa senkrecht aufeinander stehende Kippachsen kippbar ist und je nach Kippung eines von vier Schaltelementen (8) betätigt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Grundkörper (2) einen zum Betätigungselement (16) weisenden Tragzapfen (12) und das Betätigungselement ein einteiliges Lagerteil (18, 24) aufweist, welches das Betätigungselement bezogen auf eine auf seinen Kippachsen senkrecht stehende Achse drehfest und um die Kippachsen kippbar an dem Tragzapfen hält.

2. Mehrfunktionsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der der Tragzapfen (12) mit einem Lagerloch (14) ausgebildet ist, das Lagerteil einen Lagerzapfen (18) aufweist, der mit einem Querschnitt derart ausgebildet ist, daß er um zwei etwa senkrecht aufeinander stehende Achsen biegbar ist, und daß der Lagerzapfen in dem Lagerloch um die Achse des Lagerlochs verdrehsicher derart aufgenommen ist, daß die Kippbarkeit des Betätigungselements (16) durch die Bieg barkeit des Lagerzapfens gegeben ist.

3. Mehrfunktionsschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß der Lagerzapfen (18) zumindest in einem Teilbereich mit viereckigem Quer schnitt ausgebildet ist.

4. Mehrfunktionsschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß der Lagerzapfen (18) im Bereich seiner Seitenflächen senkrecht zu seiner Achse verlaufenden Kerben aufweist.

5. Mehrfunktionsschalter nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß der Lagerzapfen (18) aus Kunststoff besteht und einen biegeela stischen Stab enthält.

6. Mehrfunktionsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß
der Tragzapfen (12) mit vier seitlichen Rastausnehmungen (26) versehen ist, von denen je zwei sich in Richtung einer der Kippachsen gegenüberliegen,
von dem Lagerteil elastische Rastfinger (26) vorstehen, die in Ruhestellung des Betätigungselements (16) in die Rastausnehmungen eingreifen, und
die Rastausnehmungen beidseitig in Auflauframpen (29) enden, die bei einem Verkippen des Betätigungselements um eine der Kippachsen je zwei der Rastfinger aus den Rastausnehmungen abheben.

7. Mehrfunktionsschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß die Rastfinger (24) mit Rastnasen (37) ausgebildet sind, die in die Rastausneh mungen (26) eingreifen.

8. Mehrfunktionsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, daß zwischen dem Tragzapfen (12) und dem Betätigungselement (16) eine Rückholfeder (22) angeordnet ist, welche das Betätigungselement am Tragzapfen (12) abstützt und in ihre Ruhestellung drängt.

9. Mehrfunktionsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, daß
von dem Betätigungselement (16) vier Schaltfinger (32) vorstehen, von denen je zwei in Richtung einer der Kippachsen sich gegenüberliegen und die an ihren Enden mit Kontaktmessern (34) versehen sind, und
die Schaltelemente (8) Federkontakte aufweisen, wobei bei einer Kippung des Betätigungselements (16) je ein Kontaktmesser je zwei Federkontakte eines Schaltelements überbrückt.

10. Mehrfunktionsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge kennzeichnet, daß
das Betätigungselement (16) einteilig mit den Rastfingern (24) als ein Kunst stoffbauteil ausgebildet ist,
die Schaltfinger (32) an einem Formteil aus transparentem Kunststoff ausgebil det sind, welches mit dem Betätigungselement fest verbunden ist und zur Bildung von Leuchtsymbolen in dem Betätigungselement vorgesehene Symbolöffnungen (30) durch dringt.

11. Mehrfunktionsschalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich net, daß an dem Grundkörper (2) wenigstens eine Leuchtdiode (36) angeordnet ist, die die Symbolöffnungen durchleuchtet.

12. Mehrfunktionsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 11 zum Verstellen eines linken und eines rechten Außenspiegels eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekenn zeichnet, daß zwei Schaltknöpfe (42, 44) zum Umschalten der Funktion des Betätigungsele ments (16) auf den linken oder rechten Außenspiegel vorgesehen sind, von denen je einer mit dem Ende eines Arms (50, 52) einer mittig am Grundkörper (2) gelagerten Wippe (40) zusammenwirkt, und daß jeder Arm der Wippe mit einem zugehörigen, am Grundkörper angeordneten Schaltelement (10) zusammenwirkt, wobei bei Betätigung nur eines Schalt knopfes nur ein Schaltelement betätigt wird und bei gleichzeitigem Betätigen beider Schalt knöpfe beide Schaltelemente betätigt werden, wodurch beide Außenspiegel an das Fahr zeug anklappen.

13. Mehrfunktionsschalter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich net, daß die Arme (50, 52) der Wippe (40) gezielt elastisch nachgiebig ausgebildet sind, so daß bei gleichzeitigem Betätigen beider Schaltknöpfe (42, 44) durch elastische Verfor mung der Arme beide Schaltelemente (10) betätigt werden.

14. Mehrfunktionsschalter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich net, daß die Lagerung der Wippe am Grundkörper bei Betätigung beider Schaltknöpfe für eine Bewegung der Wippe auf den Grundkörper zu elastisch nachgiebig ausgebildet ist.