DE19517538C2 - Mehrweg-Kippschalter - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Mehrweg-Kippschalter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solcher Schalter ist bei einer Antriebsvorrichtung für einen Spiegel eines Kraft­ fahrzeugs oder dergleichen verwendbar und dient zum Abgeben eines elektrischen Signals, das einer Nei­ gungsrichtung eines Betätigungselements entspricht.

Die japanische Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift Nr. 59-188644 offenbart ein herkömmliches Beispiel eines solchen Mehrweg-Kippschalters, der ein Betätigungs­ element, das in einer Anzahl von Richtungen neigbar gehalten ist, eine Basisplatte mit einer Vielzahl stationärer Kontakte, ein "Klickgefühl"-Gummielement in Form eines Flachstücks mit einer Vielzahl hohler Vorsprünge, deren jeder einen beweglichen Kontakt enthält, ein zwischen dem Betätigungselement und der Basisplatte angeordnetes Antriebselement, das zum Übertragen einer Neigungskraft des Betätigungselements auf die vorstehend genannten hohlen Vorsprünge ausgelegt ist, sowie eine Feder zum Zurückführen des Betätigungselements und des Antriebselements in die neutrale Position aufweist. Wenn bei diesem herkömm­ lichen Mehrweg-Kippschalter das Betätigungselement gegen die Federkraft der Feder in einer beliebigen Richtung geneigt wird, wird der in Neigungsrichtung angeordnete hohle Vorsprung des Gummielements durch das Antriebselement mit Druck beaufschlagt und dadurch ein Klickgefühl erzeugt, und gleichzeitig wird der in diesem hohlen Vorsprung vorgesehene bewegliche Kontakt mit dem diesen gegenüberliegenden, stationären Kontakt in Kontakt gebracht, wodurch ein der Neigungsrichtung entsprechendes elektrisches Signal abgegeben werden kann. Wenn die die Neigung des Betätigungselements hervorrufende Betätigungskraft aufgehoben wird, werden das Antriebselement und das Betätigungselement durch die Federkraft der Feder in die neutrale Position zu­ rückgeführt, und gleichzeitig wird der hohle Vorsprung durch seine eigene Federkraft in den unbetätigten Zu­ stand zurückgeführt, mit dem Ergebnis, daß der beweg­ liche Kontakt von dem stationären Kontakt getrennt wird und in die ursprüngliche Position zurückkehrt, die dem AUS-Zustand entspricht.

Die japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 3- 23639 offenbart ein weiteres Beispiel eines herkömm­ lichen Mehrweg-Kippschalters, der ein Betätigungsele­ ment, eine Basisplatte mit einer Vielzahl stationärer Kontakte sowie ein flächiges "Klickgefühl"-Gummiele­ ment mit einer Vielzahl hohler Vorsprünge aufweist, deren jeder einen beweglichen Kontakt enthält, wobei das Betätigungselement mit einem längeren Fortsatz und einer Vielzahl kürzerer Fortsätze versehen ist, die um den längeren Fortsatz herum positioniert sind, wobei die unteren Flächen der Fortsätze jeweils an den hohlen Vorsprüngen des Gummielements anliegen. Wenn bei diesem Mehrweg-Kippschalter das Betätigungselement in einer beliebigen Richtung geneigt wird, wird der in Neigungsrichtung angeordnete hohle Vorsprung durch den entsprechenden Fortsatz mit Druck beaufschlagt. Die obere Endfläche jedes hohlen Vorsprungs ist als schräge Fläche ausgebildet, die zur Mitte hin abfällt, so daß der obere Endabschnitt des hohlen Vorsprungs bei geneigtem Betätigungselement parallel zu der Oberfläche der Basisplatte ist. Als Ergebnis hiervon wird der im Inneren des hohlen Vorsprungs befindliche bewegliche Kontakt in zuverlässiger Weise mit dem zugehörigen stationären Kontakt in Kontakt gebracht, wodurch ein zufriedenstellender Kontaktzustand herge­ stellt wird. Wenn das Betätigungselement in einem vorbestimmten Winkel geneigt wird, wird außerdem ein Teil des unteren Endabschnitts des Vorsprungs durch ein Durchgangsloch des Klickgefühl-Gummielements hindurchgeführt und in Anlage mit der Basisplatte gebracht, so daß der Neigungswinkel des Betätigungs­ elements begrenzt ist, wodurch verhindert ist, daß zwei oder mehr Paare von Schaltelementen gleichzeitig in den EIN-Zustand gebracht werden.

Wie außerdem in der japanischen Gebrauchsmuster- Offenlegungsschrift Nr. 59-33640 offenbart ist, ist ein Mehrweg-Kippschalter vorgeschlagen worden, bei dem ein nach oben über ein Gehäuse hinausragender Vor­ sprung an einem Betätigungselement vorgesehen ist und bei dem eine Kreuzführungsnut zum Eingriff mit diesem Vorsprung in dem Gehäuse vorgesehen ist. Bei diesem Mehrweg-Kippschalter ist die Neigungsrichtung des Betätigungselements durch die vorstehend genannte Führungsnut auf vier Richtungen begrenzt, so daß verhindert werden kann, daß zwei oder mehr Paare von Schaltelementen gleichzeitig in den EIN-Zustand gebracht werden.

Bei dem in der japanischen Gebrauchsmuster-Offen­ legungsschrift Nr. 59-188644 offenbarten Mehrweg- Kippschalter, bei dem das Betätigungselement und das Antriebselement unter Verwendung einer Feder in dem Neutralzustand gehalten sind, besteht dahingehend ein Problem, daß dann, wenn die Federkraft der Feder zum Zurückführen des Betätigungselements von dem geneigten in den neutralen Zustand im Hinblick auf eine zuver­ lässige Erzielung des neutralen Zustands auf ein hohes Niveau eingestellt ist, das in dem hohlen Vorsprung des Gummielements erzeugte Umschalt- oder Klickgefühl durch die Federkraft der Feder vermindert wird, wo­ durch das taktile Erfassen des Schaltvorgangs beein­ trächtigt wird. Das Klickgefühl könnte dadurch gestei­ gert werden, daß man die Federkraft der Feder auf einen niedrigen Wert einstellt. In diesem Fall wäre jedoch die Rückstellkraft zum Halten des Betätigungs­ elements und des Antriebselements in dem neutralen Zustand recht niedrig, wodurch der neutrale Zustand des Betätigungselements recht instabil wird. Außerdem erfolgt dann, wenn die Neigungskraft nach der ein­ knickenden Verformung des vorstehend genannten hohlen Vorsprungs weiterhin auf das Betätigungselement ausgeübt wird, eine umgekehrte Rotationsbewegung des Antriebselements auf dem eingeknickten hohlen Vor­ sprung, wodurch das Anschlaggefühl eliminiert wird, das die Beendigung des Neigungsvorgangs anzeigt. Auch von diesem Standpunkt her unterliegt diese Konstruk­ tion des Standes der Technik einer Beeinträchtigung des Betätigungsgefühls.

Bei dem in der japanischen Gebrauchsmusterveröffent­ lichtung Nr. 3-23639 beschriebenen Mehrweg-Kippschal­ ter, bei dem eine in Richtung auf die Mitte abfallen­ de, abgeschrägte Oberfläche die Oberfläche des oberen Endbereichs jeden hohlen Vorsprungs bildet, läßt sich der bewegliche Kontakt in zuverlässiger Weise mit dem stationären Kontakt in Kontakt bringen, während er in einer parallelen Position zu dem stationären Kontakt gehalten wird. Ein solcher asymmetrischer hohler Vor­ sprung beeinträchtigt jedoch nicht nur das Betäti­ gungsgefühl, sondern verkompliziert auch den Formvor­ gang zur Herstellung des Gummielements, was zu einer Steigerung der Herstellungskosten führt. Außerdem ist bei dieser Konstruktion des Standes der Technik, bei dem der an dem Betätigungselement vorgesehene Vor­ sprung mit der harten Basisplatte in Anlage gebracht wird, um dadurch ein gleichzeitiges Einschalten von zwei oder mehr Paaren von Schaltelementen zu verhin­ dern, das Problem vorhanden, daß ein Durchgangsloch zum Einführen des Vorsprungs in dem auf der Basis­ platte plazierten Gummielement vorgesehen sein muß, so daß dort die Gefahr besteht, daß eine Flüssigkeit, wie z. B. Wasser oder Saft, durch dieses Durchgangsloch in die Basisplatte eindringt und dadurch elektrische Probleme usw. entstehen.

Bei dem in der japanischen Gebrauchsmuster-Offen­ legungsschrift Nr. 59-33640 beschriebenen Mehrweg- Kippschalter, bei dem sich der Fortsatz des Betäti­ gungselements entlang der Führungsnut des Gehäuses bewegt, wenn das Betätigungselement geneigt wird, besteht dahingehend ein Problem, daß dann, wenn das Betätigungselement z. B. nacheinander in zwei ver­ schiedenen Richtungen geneigt werden soll, es erfor­ derlich ist, das Betätigungselement nach seiner Neigung in der einen Richtung zuerst in die neutrale Position zurückzuführen, bevor das Betätigungselement entlang der Führungsnut in der anderen Richtung geneigt werden kann, so daß kein rascher Betätigungs­ vorgang erwartet werden kann.

In Übereinstimmung mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der US 4 486 629 ein Mehrweg-Kippschalter in Form eines sogenannten Joysticks bekannt, bei dem eine einstückige Kontaktfeder auf der Basisplatte montiert ist, und sich zwischen dieser beweglichen Kontaktfeder und dem Betätigungselement ein einstückiges mehrarmi­ ges Kippelement befindet. Auf der Oberseite des Kipp­ elements befinden sich Vorsprünge, die gegenüber den Kontaktstellen nach innen versetzt sind und mit der Unterseite des Betätigungselements in Eingriff treten, so daß ein relativ geringer Hub des Betätigungsele­ ments an der Stelle der Vorsprünge in einen relativ großen Hub der beweglichen Kontakte umgesetzt wird. Eine Besonderheit besteht darin, daß das Kippelement mit Ansätzen ausgestattet ist, die durch mit ihnen fluchtende Löcher der Kontaktfeder ragen, um eine Schwenkbewegung des Betätigungselements und damit den jeweiligen Kontaktdruck zu begrenzen, indem der betreffende Ansatz an der Oberseite der Basissplatte anschlägt. Diese Art von Mehrweg-Kippschalter ver­ mittelt dem Benutzer aber nicht das Gefühl des Schaltvorgangs, d. h. ein Klickgefühl, welches sich bei den oben erläuterten Kippschaltern dem am Betätigungs­ element liegenden Finger des Benutzers vermittelt. Weil das Kippelement ein einstückiges Bauelement mit mehreren Armen entsprechend den einzelnen Kontaktstel­ len ist, ist der Hub, der für jedes einzelne Paar aus festem und beweglichem Kontakt möglich ist, äußerst beschränkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mehr­ weg-Kippschalter der eingangs genannten Art anzugeben, der einen vergleichsweise stabilen Kontaktzustand für die einzelnen Paare aus festem und beweglichem Kontakt ermöglicht, wobei dieser stabile Kontaktzustand durch einfache Betätigung des Betätigungselements erzielbar sein soll.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung.

Bei dem Mehrweg-Kippschalter, wie er in Anspruch 1 de­ finiert ist, wird bei einer Neigung des Betätigungs­ elements der mittlere Abschnitt des entsprechenden Kippelements durch das Betätigungselement bewegt, und das Kippelement führt eine Schwenkbewegung aus, wobei es sein eines Ende als Schwenkpunkt verwendet und sein anderes Ende die Oberfläche des oberen Endbereichs des zugehörigen hohlen Vorsprungs mit Druck beaufschlagt, so daß sich aufgrund des Hebelprinzips die erforderli­ che Betätigungskraft zum Betätigen des Betätigungs­ elements auf ein höheres Niveau einstellen läßt als die auf die obere Endfläche des hohlen Vorsprungs ausgeübte Drückkraft. Da außerdem das Betätigungsele­ ment unter Ausnützung der Federkraft des hohlen Vor­ sprungs des Gummielements in die neutrale Position zurückgeführt wird, wird das durch die einknickende Verformung des hohlen Vorsprungs verursachte Klick- bzw. Schnappgefühl nicht durch ein anderes Element, wie z. B. eine Feder, beeinträchtigt, so daß das als Ergebnis der einknickenden Verformung erzielte Betä­ tigungsgefühl zufriedenstellend ist, wodurch sich eine Verbesserung hinsichtlich der Betätigbarkeit erzielen läßt.

Bei der in Anspruch 3 definierten Weiterbildung ist die Neigungsrichtung bzw. der Neigungsweg des Betä­ tigungselements durch Vorsprünge begrenzt, die an dem Betätigungselement und/oder wenigstens an dem Halte­ element vorgesehen sind, so daß sich verhindern läßt, daß zwei oder mehr Paare von Schaltelementen gleich­ zeitig eingeschaltet werden, wobei außerdem ein Ein­ dringen von Flüssigkeit von der Seite des Klickgefühl- Gummielements her zu der Basisplatte verhindert wird. Wenn das Betätigungselement nacheinander in zwei oder mehr verschiedenen Richtungen geneigt werden soll, kann außerdem das in der einen Richtung geneigte Betätigungselement direkt in eine andere Richtung geneigt werden, ohne daß es zuerst in die neutrale Position zurückgeführt werden muß, wodurch sich der Betätigungsvorgang beschleunigen läßt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der zeichne­ rischen Darstellungen eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine auseinandergezogene Perspektivansicht eines Mehrweg-Kippschalters gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Perspektivansicht der Rückseite eines Teils eines Gehäuses, mit dem der Mehrweg- Kippschalter ausgestattet ist;

Fig. 3 eine auseinandergezogene Schnittansicht unter Darstellung eines Betätigungselements, eines Halteelements sowie Kippelemente, mit denen der Mehrweg-Kippschalter ausgestattet ist;

Fig. 4 eine Schnittansicht unter Darstellung des Mehrweg-Kippschalters im unbetätigten Zustand;

Fig. 5 eine Schnittansicht unter Darstellung des Mehrweg-Kippschalters im betätigten Zustand; und

Fig. 6 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Neigungsbereichs des Betätigungselements des Mehrweg-Kippschalters, wobei

Fig. 6A ein Diagramm unter Darstellung des Betäti­ gungselements im unbetätigten Zustand,

Fig. 6B ein Diagramm unter Darstellung des Betäti­ gungselements im nach vorne geneigten Zustand;

Fig. 6C ein Diagramm unter Darstellung des Betäti­ gungselements im nach rechts geneigten Zustand; und

Fig. 6D ein Diagramm unter Darstellung des Betäti­ gungselements im schräg nach rechts geneigten Zustand zeigen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

Der Mehrweg-Eingabeschalter bzw. Kippschalter des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels umfaßt im großen und ganzen ein Gehäuse 2, das das äußere Gehäuseele­ ment bildet und eine Öffnung 1 sowie mehrere Durch­ gangslöcher 1a aufweist, ein Betätigungselement 3, das teilweise aus der Öffnung 1 herausragt und sich in einer Vielzahl von Richtungen neigen läßt, eine Basis­ platte 4, die mit vier stationären Kontakten 4a bis 4d ausgestattet ist, die in einem gleichmäßigen Winkelab­ stand von ca. 90° um einen dem Mittelpunkt des Betäti­ gungselement 3 entsprechenden Punkt herum angeordnet sind, ein auf der Basisplatte 4 angeordnetes "Klick­ gefühl"-Gummielement 5, vier zwischen dem Betätigungs­ element 3 und dem Gummielement 5 angeordnete rotieren­ de Elemente bzw. Kippelemente 6a bis 6d sowie ein Halteelement 7 zum Halten der Kippelemente 6a bis 6d. Das Halteelement 7 ist in dem Gehäuse 2 befestigt. In den Durchgangslöchern 1a sind weitere Betätigungsele­ mente angebracht.

Das "Klickgefühl"-Gummielement 5 besitzt hohle Vorsprün­ ge 5a bis 5d, die in Richtung auf das Betätigungsele­ ment 3 hervorstehen und jeweils einen Raum in ihrem Inneren besitzen. Die hohlen Vorsprünge 5a bis 5d sind jeweils über den stationären Kontakten 4a bis 4d der Basisplatte 4 positioniert. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist die obere Oberfläche jedes hohlen Vorsprungs 5a und 5c als nach oben anschwellende gekrümmte Oberfläche ausgebildet, und bewegliche Kontakte 8a und 8c, die den stationären Kontakten 4a und 4c jeweils gegenüberliegend angeordnet sind, sind jeweils an der Innenseite der oberen Endfläche jedes hohlen Vorsprungs 5a und 5c vorgesehen. Gleichermaßen ist auch die obere Endfläche jedes hohlen Vorsprungs 5b und 5d als nach oben anschwellende gekrümmte Oberfläche ausgebildet, und bewegliche Kontakte 8b und 8d, die den stationären Kontakten 4b und 4d jeweils gegenüberliegen, sind jeweils an der Innenseite der oberen Endfläche jedes hohlen Vorsprungs 5b und 5d ausgebildet.

Das Betätigungselement 3 ist aus einer aus der Öffnung 1 herausragenden Kunststoff-Betätigungstaste 9 sowie aus einer Kunststoffbasis 10 gebildet, die an der Unterseite der Betätigungstaste 9 angebracht ist. Wie im folgenden noch erläutert wird, sind die Betätigungstaste 9 und die Basis 10 in Form einer integralen Einheit ausgebildet. Die Betätigungstaste 9 besitzt vier sich von ihrem Rand nach unten weg erstreckende Eingriffsabschnitte 9a, und die Oberfläche der Betätigungstaste 9 ist als konkave Oberfläche ausgebildet, die vier Pfeile 9b aufweist, welche die Betätigungsrichtungen des Betätigungselements 3 anzeigen. Die Basis 10 ist als einstückiges Element durch Formen gebildet und besitzt einen kugelförmigen Abschnitt 11, der in der Mitte angeordnet ist, einen mit dem kugelförmigen Abschnitt 11 verbundenen inneren ringförmigen Abschnitt 12 sowie einen äußeren ringförmigen Abschnitt 13, der mit dem inneren ringförmigen Abschnitt 12 verbunden ist. Der äußere ringförmige Abschnitt 13 besitzt vier elastische Abschnitte 13a, die jeweils den Eingriffsabschnitten 9a entsprechen, sowie vier Antriebsabschnitte 13b, die sich derart nach unten erstrecken, daß sie jeweils den mittleren Abschnitt jedes der Kippelemente 6a bis 6d mit Druck beaufschlagen. Die Eingriffsabschnitte 9a und die elastischen Abschnitte 13a sind im Schnappeingriff miteinander verbunden, wodurch die Betätigungstaste 9a und die Basis 10 in integraler Weise miteinander verbunden sind. Der kugelförmige Abschnitt 11 und der innere ringförmige Abschnitt 12 sind unter Zwischenschaltung von Verbindungsabschnitten 14 miteinander verbunden, die sich von dem kugelförmigen Abschnitt 11 wegerstrecken und in gleichmäßigen Winkelabständen von ca. 90° radial angeordnet sind.

Das Halteelement 7 ist als integrale Einheit durch Formen gebildet und besteht aus einem ringförmigen Abschnitt 15, der auf dem Klickgefühl-Gummielement 5 zu plazieren ist, sowie aus einem Aufnahmeabschnitt 16, der mit dem ringförmigen Abschnitt 15 verbunden ist und zum Aufnehmen des kugelförmigen Abschnitts 11 ausgelegt ist. Der ringförmige Abschnitt 15 weist vier nach außen gehende Vorsprünge 15a auf, die jeweils mit in dem Gehäuse 2 ausgebildeten Eingriffsnuten 2a in Eingriff stehen, wodurch das Halteelement 7 an dem Gehäuse 2 befestigt ist. Pyramidenartige Vorsprünge 17a bis 17d, die an dem äußeren ringförmigen Abschnitt 13 der Basis 10 in Anlage kommen, wenn das Betätigungselement 3 geneigt wird, sind in integraler Weise an dem ringförmigen Abschnitt 15 ausgebildet. Wie im folgenden noch erläutert wird, ist der Neigungsbereich des Betätigungselements 3 durch diese pyramidenartigen Vorsprünge 17a bis 17d begrenzt. Die Kippelemente 6a bis 6d sind durch den ringförmigen Abschnitt 15 schwenkbar gehalten, wobei jedes Kippelement den äußeren Endbereich desselben als Rotationsschwenkpunkt verwendet. Wenn die obere Oberfläche des mittleren Abschnitts eines der Kippelemente 6a bis 6d durch das Betätigungselement 3 verschwenkt wird, wird die obere Endfläche des entsprechenden hohlen Vorsprungs 5a bis 5d durch den inneren Endbereich dieses Kippelements mit Druck beaufschlagt. Die Kippelemente 6a bis 6d und die Vorsprünge 17a bis 17d sind in einander abwechselnder Weise in gleichmäßigen Winkelabständen von ca. 45° um den Aufnahmeabschnitt 16 herum angeordnet. Die Innenfläche des Aufnahmeabschnitts 16 ist als kugelförmige Fläche ausgebildet, die einen Innendurchmesser besitzt, der im wesentlichen dem Außendurchmesser des kugelförmigen Abschnitts 11 entspricht, und Schlitze 16a zum Aufnehmen des Verbindungsabschnitts 14 des Betätigungselements 3 sind in gleichmäßigen winkelmäßigen Abständen von ca. 90° in dem Aufnahmeabschnitt 16 radial ausgebildet. Der Aufnahmeabschnitt 16 nimmt den kugelförmigen Abschnitt 11 derart auf, daß dieser drehbar gehalten ist.

Beim Zusammenbau dieses in der vorstehend beschriebenen Weise ausgebildeten Mehrweg- Kippschalters werden zuerst die Eingriffselemente 9a in die elastischen Elemente 13a eingeschnappt, um dadurch die Betätigungstaste 9 und die Basis 10 in integraler Weise miteinander zu kombinieren, so daß das Betätigungselement 3 fertiggestellt ist. Die Kippelemente 6a bis 6d werden in das Halteelement 7 integriert, und der kugelförmige Abschnitt 11 des Betätigungselements 3 wird in den Aufnahmeabschnitt 16 des Halteelements 7 eingepaßt, wodurch das Halteelement 7 in integraler Weise mit dem Betätigungselement 3 verbunden wird. Als Ergebnis hiervon sind die Verbindungsabschnitte 14 der Basis 10 in die Schlitze 16a des Aufnahmeabschnitts 16 eingepaßt, und die Betätigungstaste 9 ist an einer umfangsmäßigen Rotationsbewegung um den kugelförmigen Abschnitt 11 gehindert, so daß die Anzeigepfeile 9b der Betätigungstaste 9 nicht außer Ausrichtung gelangen können. Anschließend werden das auf diese Weise integrierte Halteelement 7 und Betätigungselement 3 in das Gehäuse 2 eingebracht, und die Vorsprünge 15a des Halteelements 7 werden mit den Eingriffsnuten 2a in Eingriff gebracht. Durch derartiges Ineingriffbringen der vier Vorsprünge 15a des Halteelements 7 mit den jeweiligen Eingriffsnuten 2a des Gehäuses 2 wird das Halteelement 7 in bezug auf das Gehäuse 2 in seiner Position befestigt, so daß sich das Halteelement 7 in bezug auf die Basisplatte 4 und das Klickgefühl-Gummielement 5 in dem Gehäuse 2 korrekt positionieren läßt.

Im folgenden wird die Arbeitsweise des auf diese Weise zusammengebauten Mehrweg-Kippschalters beschrieben.

Fig. 4 zeigt den unbetätigten Zustand. Wenn der Benutzer in diesem Zustand auf einen Randbereich der Betätigungstaste 9 drückt, wie z. B. auf den in bezug auf die Zeichnung rechten Abschnitt, wid das Betätigungselement 3 in bezug auf Fig. 4 im Uhrzeigersinn um den kugelförmigen Abschnitt 11 geneigt, da der kugelförmige Abschnitt 11 des Betätigungselements 3 in dem Aufnahmeabschnitt 16 gehaltert ist. Dadurch bewegt sich der druckbeaufschlagte Abschnitt bzw. der rechte Abschnitt der Betätigungstaste 9 nach unten. Bei der nach unten gehenden Bewegung des mit Druck beaufschlagten Abschnitts verursacht das Antriebselement 13b auf der in bezug auf die Zeichnung rechten Seite der Basis 10 eine antriebsmäßige Bewegung des mittleren Abschnitts des Kippelements 6a, so daß das Kippelement 6a im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt wird, wobei es sein rechtes Ende, das mit dem ringförmigen Abschnitt 15 des Halteelements 7 in Berührung steht, als Rotationsschwenkpunkt verwendet. Als Ergebnis hiervon wird der hohle Vorsprung 5a des Klickgefühl- Gummielements 5 durch das andere Ende des Kippelements 6a mit Druck beaufschlagt, wodurch es einknickt. Diese einknickende Verformung des hohlen Vorsprungs 5a führt zur Erzeugung eines Klickgefühls bzw. Schnappgefühls. Gleichzeitig wird in der in Fig. 5 gezeigten Weise der bewegliche Kontakt 8a mit dem stationären Kontakt 4a in Kontakt gebracht. Der stationäre Kontakt 4a wird durch den beweglichen Kontakt 8a leitend geschaltet, wodurch ein vorbestimmtes elektrisches Signal abgegeben wird. Wenn die auf diese Weise geneigte Betätigungstaste 9 freigegeben wird, wird die abgesenkte Seite des Betätigungselements 3 durch die Rückfederung des hohlen Vorsprungs 5a des Klickgefühl- Gummielements 5, welche durch das Kippelement 6a übertragen wird, wieder angehoben und das Betätigungselement 3 wird dadurch durch den in Fig. 4 gezeigten ursprünglichen Zustand zurückgeführt. Als Ergebnis davon wird der mit dem stationären Kontakt 4a in Kontakt befindliche, bewegliche Kontakt 8a von dem stationären Kontakt getrennt, wodurch wieder der nicht-leitende bzw. AUS-Zustand hergestellt wird.

Als nächstes wird der Neigungsbereich des Betätigungselements 3 beschrieben. Zuerst sei nun angenommen, daß das Betätigungselement 3 in einer der durch die Pfeile 9b auf der Oberfläche der Betätigungstaste 9 des Betätigungselements 3 angegebenen Richtungen geneigt wird. Wenn das Betätigungselement 3 z. B. in Übereinstimmung mit dem Pfeil 9b des Betätigungselements 3 in Richtung des Kippelements 6b geneigt wird, wie dies in Fig. 6B gezeigt ist, wird der hohle Vorsprung 5b dadurch durch das Kippelement 6b mit Druck beaufschlagt, und der in dem hohlen Vorsprung 5b vorgesehene bewegliche Kontakt wird mit dem Paar der stationären Kontakte 4b auf der Basisplatte 4 in Kontakt gebracht, wodurch der EIN- Zustand erreicht wird. In diesem Fall wird das Betätigungselement 3 an einer Stelle zwischen den beiden Vorsprüngen 17a und 17b mit Druck beaufschlagt, so daß die erforderliche Hubstrecke zum Inberührungbringen der unteren Oberfläche der Basis 10 mit den Vorsprüngen 17a und 17b relativ groß ist. Wenn das Betätigungselement 3 bei diesem Ausführungsbeispiel um ca. 6° geneigt worden ist, stößt die untere Oberfläche der Basis 10 gegen die Vorsprünge 17a und 17b, wodurch eine weitergehende Neigung des Betätigungselements 3 blockiert wird. Dies gilt auch für den in Fig. 6A gezeigten Fall, in dem das Betätigungselement 3 in Richtung des Kippelements 6a geneigt wird, sowie für die Fälle, in denen das Betätigungselement in Richtung des Kippelements 6c oder 6d geneigt wird.

Es wird nun ein Fall betrachtet, in dem das Betätigungselement 3 in einer von den Pfeilen 9b abweichenden Richtung geneigt wird. Wenn z. B. in der in Fig. 6D gezeigten Weise das Betätigungselement 3 in Richtung des Vorsprungs 17a geneigt wird, der von den Pfeilen 9b um 45° versetzt ist, werden die hohlen Vorsprünge 5a und 5b durch die Kippelemente 6a und 6b mit Druck beaufschlagt, die beidseits des Vorsprungs 17a angeordnet sind. In diesem Fall wird das Betätigungselement 3 an einer unmittelbar über dem Vorsprung 17a befindlichen Stelle mit Druck beaufschlagt, so daß die erforderliche Hubstrecke zum Inberührungbringen der unteren Oberfläche der Basis 10 mit dem Vorsprung 17a klein ist. Wenn bei dieser Ausführungsform das Betätigungselement 3 um ca. 4° geneigt worden ist, liegt die untere Oberfläche der Basis 10 an dem Vorsprung 17a an und blockiert dadurch eine weitergehende Neigung des Betätigungselements 3. Die Druckbeaufschlagung der Kippelemente 6a und 6b wird somit vor dem Einknicken der hohlen Vorsprünge 5a und 5b gestoppt. Die beweglichen Kontakte 8a usw., die in den hohlen Vorsprüngen 5a und 5b vorgesehen sind, werden somit nicht mit den stationären Kontakten 4a und 4b in Kontakt gebracht, sondern bleiben im AUS- Zustand. Dies gilt auch für die Fälle, in denen das Betätigungselement 3 in Richtung der Vorsprünge 17b, 17c oder 17d geneigt wird.

Wenn bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel das Betätigungselement 3 in einer durch einen beliebigen der Pfeile 9b dargestellten, beliebigen Richtung geneigt wird, wie z. B. in der in Fig. 5 gezeigten Weise, wird somit der mittlere Abschnitt des in Neigungsrichtung angeordneten Kippelements 6a antriebsmäßig derart bewegt, daß das eine Ende desselben verschwenkt wird und auf die obere Oberfläche des hohlen Vorsprungs 5a drückt, so daß, wie es aus dem Hebelprinzip offensichtlich ist, es möglich ist, die erforderliche Betätigungskraft zum Betätigen des Betätigungselements 3 auf ein höheres Niveau einzustellen als die Drückkraft, mit der die obere Endfläche des hohlen Vorsprungs 5a mit Druck beaufschlagt wird. Das heißt, bei dieser Ausführungsform beaufschlagt das Betätigungselement 3 das Klickgefühl-Gummielement 5 nicht direkt mit Druck. Stattdessen wird das Hebelprinzip aufgrund der Kippelemente 6a bis 6d verwendet, so daß sich die Lebensdauer des Klickgefühl-Gummielements 5 selbst dann steigern läßt, wenn die Betätigungslast des Klickgefühl-Gummielements 5 erhöht wird, während sich anderweitig eine Verschlechterung der Lebensdauer ergeben würde. Außerdem ist es auch möglich, das Betätigungsgefühl zu verbessern. Wenn in dem vorstehenden Fall das Betätigungselement 3 in Richtung des Kippelements 6a geneigt wird, wird somit nur der hohle Vorsprung 5a mit Druck beaufschlagt, während die anderen hohlen Vorsprünge nicht mit Druck beaufschlagt werden, so daß ein Betätigungsgefühl mit einer Entsprechung von 1 : 1 gegenüber dem Einknicken des hohlen Vorsprungs 5a erzielt wird, wodurch sich eine Verbesserung der Betätigbarkeit ergibt. Da das Betätigungselement 3 außerdem durch Verwendung der Federkraft der hohlen Vorsprünge 5a bis 5d in die neutrale Position zurückgeführt wird, wird das beim Einknicken des hohlen Vorsprungs erzielte Klickgefühl nicht durch irgendein anderes elastisches Element beeinträchtigt, so daß sich das beim Einknicken erzielte Betätigungsgefühl zufriedenstellend ausbilden läßt. Durch Variieren der Federkraft des Klickgefühl- Gummielements läßt sich außerdem die Betätigungskraft des Betätigungselements 3 in einfacher Weise verändern. Wenn das Betätigungselement 3 um einen vorbestimmten Winkel geneigt wird, liegen außerdem der Rotationsschwenkpunkt und der Drückabschnitt jedes Kippelements 6a bis 6d jeweils an dem ringförmigen Abschnitt 15 des Halteelements 7 und den hohlen Vorsprüngen 5a bis 5d des Klickgefühl-Gummielements 5 an, so daß eine weitergehende Rotationsbewegung der Kippelemente 6a bis 6d blockiert ist, wodurch ein Stoppgefühl geschaffen wird, welches die Beendigung des Neigungsvorgangs anzeigt, und dadurch das Betätigungsgefühl stabilisiert wird.

Wenn bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel das Betätigungselement 3 in einer beliebigen Richtung geneigt wird, kippt das entsprechende der Kippelemente 6a bis 6d, so daß es die obere Endfläche des entsprechenden hohlen Vorsprungs 5a bis 5d mit Druck beaufschlagt. Da die oberen Endflächen der hohlen Vorsprünge nicht flach, sondern als gekrümmte Oberflächen ausgebildet sind, befinden sich die Kippelemente 6a bis 6d in Punktkontakt mit den hohlen Vorsprüngen 5a bis 5d, wobei sich der Kontaktabschnitt zusammen mit der Kippbewegung der Kippelemente 6a bis 6d bewegt, wodurch auf die hohlen Vorsprünge 5a bis 5d stets eine direkt nach unten gehende Drückkraft ausgeübt wird. Die Innenflächen der hohlen Vorsprünge 5a bis 5d werden somit in bezug auf die Oberfläche der Basisplatte 4 parallel gehalten, selbst wenn sich die hohlen Vorsprünge 5a bis 5d in ihrem eingeknickten Zustand befinden. Als Ergebnis hiervon werden die in den hohlen Vorsprüngen 5a bis 5d vorgesehenen beweglichen Kontakte 8a usw. in zuverlässiger Weise mit den stationären Kontakten 4a bis 4d auf der Oberfläche der Basisplatte 4 in Kontakt gebracht, wodurch ein stabiler Kontaktzustand geschaffen wird. Aufgrund der symmetrischen Konfiguration der hohlen Vorsprünge 5a bis 5d läßt sich außerdem ein zufriedenstellendes Betätigungsgefühl erzielen, wenn die hohlen Vorsprünge eingeknickt sind. Außerdem wird der Formvorgang für das Klickgefühl-Gummielement 5 vereinfacht, wodurch sich eine Verminderung bei den Herstellungskosten ergibt.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Neigungsbereich für das Betätigungselement 3 durch die an dem ringförmigen Abschnitt 15 des Halteelements 7 vorgesehenen Vorsprünge 17a bis 17d begrenzt, so daß es möglich ist zu verhindern, daß zwei oder mehr Paare von Kontaktabschnitten gleichzeitig eingeschaltet werden. Da die Vorsprünge 17a bis 17d über dem Klickgefühl-Gummielement 5 angeordnet sind, kann das Klickgefühl-Gummielement 5 den gesamten Bereich der die stationären Kontakte 4a bis 4d aufweisenden Basisplatte 4 überdecken, so daß selbst bei Eindringen einer gewissen Menge Flüssigkeit, wie z. B. Wasser oder Saft, in das » Gehäuse 2 durch die Öffnungen 1, 1a hindurch die Flüssigkeit die stationären Kontakte 4a bis 4d der Basisplatte 4 durch das Klickgefühl-Gummielement 5 hindurch nicht erreicht, wodurch eine verbesserte Wasserdichtheit für die Kontaktabschnitte geschaffen ist. Wenn das Betätigungselement 3 in zwei oder mehr verschiedenen Richtungen geneigt werden soll, braucht das in einer Richtung geneigte Betätigungselement 3 außerdem nicht zuerst in die neutrale Position zurückgeführt werden, sondern kann direkt und rasch in eine andere Richtung geneigt werden.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der kugelförmige Abschnitt 11 der Basis 10 in dem Aufnahmeabschnitt 16 des Halteelements 7 schwenkbar gehalten, so daß das Betätigungselement 3 zwar zur Ausführung einer Neigungsbewegung betätigt werden kann, das gesamte Betätigungselement 3 jedoch selbst dann nicht nach unten bewegt wird, wenn die Betätigungstaste 9 direkt nach unten gedrückt wird. Dies ist auch bei der Verbesserung des Betätigungsgefühls von Hilfe. Da die in der Basis 10 vorgesehenen Verbindungsabschnitte 14 in die Schlitze 16a eingeführt sind, die in dem Aufnahmeabschnitt 16 vorgesehen sind, ist außerdem eine freie Rotationsbewegung des Betätigungselements 3 blockiert, und das Betätigungselement 3 kann mit derartiger Richtungsweisung betätigt werden, wie dies durch die Pfeile 9b dargestellt ist. Da dem Aufnahmeabschnitt 16 durch die Schlitze 16a eine angemessene Elastizität verliehen werden kann, ist kein Spiel zwischen dem kugelförmigen Abschnitt 11 und dem Aufnahmeabschnitt 16 vorhanden, so daß sich das Betätigungselement 3 ohne Klappern halten läßt. Durch Ausbildung einer solchen Konstruktion wird außerdem die positionsmäßige Beziehung zwischen den vier Antriebselementen 13b auf der Seite des Betätigungselements 3 und den Kippelementen 6a bis 6d automatisch festgelegt. Durch Ineingriffbringen der vier Vorsprünge 15a des Halteelements 7 mit den Eingriffsnuten 2a des Gehäuses 2 wird außerdem das Halteelement 7 in bezug auf die Basisplatte 4 und das Klickgefühl-Gummielement 5 im Inneren des Gehäuses 2 positioniert, wodurch die positionsmäßige Genauigkeit des Kraftübertragungssystems gesteigert wird, das sich von dem Betätigungselement 3 über die Kippelemente 6a bis 6d zu den hohlen Vorsprüngen 5a bis 5d erstreckt, wodurch die erforderliche Betätigungskraft des Betätigungselements 3 stabilisiert wird.

Das vorstehende Ausführungsbeispiel ist zwar unter Bezugnahme auf einen Vierweg-Schalter beschrieben worden, der vier Paare von Schaltelementen verwendet, die aus den stationären Kontakten 4a bis 4d und den beweglichen Kontakten 8a, 8c usw. gebildet ist, jedoch ist die Anzahl der Paare von Schaltelementen nicht auf die des vorstehenden Beispiels begrenzt. Die vorliegende Erfindung läßt sich z. B. auch bei einem Zweiweg-Schalter verwenden, der von zwei Paaren von Schaltelementen Gebrauch macht. Außerdem ist das vorstehende Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf einen Fall beschrieben worden, bei dem die Vorsprünge 17a bis 17d an dem ringförmigen Abschnitt 15 des Halteelements 7 vorgesehen sind, jedoch ist es ebenso möglich, daß die Vorsprünge 17a bis 17d an der unteren Fläche der Basis 10 anstatt an dem ringförmigen Abschnitt 15 angebracht sind oder aber die Vorsprünge 17a bis 17d in geeigneter Weise zwischen dem ringförmigen Abschnitt 15 und der Basis 10 aufgeteilt sind. Eine solche Anordnung schafft dieselbe Wirkung, wie bei dem vorstehend beschriebenen Fall.

Wie vorstehend beschrieben wurde, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, die Neigungskraft des Betätigungselements auf ein höheres Niveau als die Drückkraft zum Niederdrücken der hohlen Vorsprünge des Klickgefühl-Gummielements einzustellen. Da das durch das Einknicken der hohlen Vorsprünge verursachte Klickgefühl nicht beeinträchtigt wird, läßt sich außerdem eine Verbesserung bei der Betätigbarkeit erzielen. Weiterhin ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, die Stabilität des Kontakts zwischen den beweglichen und den stationären Kontakten zu steigern und gleichzeitig den Formvorgang für das Klickgefühl-Gummielement zu vereinfachen, wodurch sich eine Reduzierung der Herstellungskosten sowie eine Verbesserung des Betätigungsgefühls ergeben. Zusätzlich dazu ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich zu verhindern, daß zwei oder mehr Paare von Schaltelementen gleichzeitig eingeschaltet werden, während die erforderliche Wasserdichtheit für die Kontaktabschnitte gewährleistet ist. Wenn das Betätigungselement in zwei oder mehr verschiedenen Richtungen geneigt werden soll, lassen sich außerdem die Neigungsvorgänge rasch ausführen.

Claims (4)

1. Mehrweg-Kippschalter mit
einem Gehäuse (2) mit einer Öffnung (1);
einem Betätigungselement (3), das aus der Öffnung (1) teilweise herausragt und in dieser derart festgehalten ist, daß es sich in einer Anzahl von Richtungen neigen läßt;
einer Basisplatte (4), auf der eine Vielzahl stationärer Kontakte (4a bis 4d) angeordnet ist;
einer Vielzahl beweglicher Kontakte (8a, 8c), die jeweils durch Neigen des Betätigungselements (3) mit einem zugehörigen stationären Kontakt (4a bis 4d) in Kontakt bringbar sind, wobei Kippelemente (6a bis 6d) zum Übertragen der Betätigungskraft des Betätigungselements (3) zwischen dem Betäti­ gungselement und den beweglichen Kontakten ange­ ordnet sind, und das Betätigungselement (3) An­ triebsabschnitte (13b) zum antreibenden Bewegen der Kippelemente (6a bis 6d) aufweist, wobei je­ der Antriebsabschnitt (13b) an einer Stelle zwi­ schen dem Schwenkpunkt des zugehörigen Kippele­ ments (6a bis 6d) und demjenigen Abschnitt des Kippelements, der den zugehörigen beweglichen Kontakt mit Druck beaufschlagt, auf das zugehöri­ ge Kippelement (6a bis 6d) wirkt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die beweglichen Kontakte (8a, 8c) jeweils auf der Innenfläche oberer Endbereiche von hohlen Vorsprüngen (5a bis 5d) eines einen definierten Druckpunkt aufweisenden Gummielements (5) vorge­ sehen sind, wobei die hohlen Vorsprünge (5a bis 5d) in Richtung des Betätigungselements (3) vorste­ hen, und daß die Kippelemente (6a bis 6d) einzeln einerseits auf einem Halteelement (7) und ande­ rerseits auf einem der hohlen Vorsprünge (5a bis 5d) aufliegen.

2. Mehrweg-Kippschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des oberen Endbereichs jedes hohlen Vorsprungs (5a bis 5d) als gekrümmte Oberfläche ausgebildet ist.

3. Mehrweg-Kippschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Vorsprünge (17a bis 17d) zum Begrenzen der Neigung des Betätigungs­ elements (3) an dem Betätigungselement (3) oder an dem Halteelement (7) vorgesehen ist.

4. Mehrweg-Kippschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteele­ ment (7) einen ringförmigen Abschnitt (15) aufweist, der auf dem Gummielement (5) plaziert ist und auf dem die Kippelemente (6a bis 6d) aufliegen.