DE19943490C2 - Lenkstockschalter - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung geht von einem gemäß dem Oberbegriff des
Hauptanspruches konzipierten Lenkstockschalter aus.
Mit einem solchen, vorzugsweise für ein Kraftfahrzeug vorgesehenen
Lenkstockschalter können z. B. die verschiedenen Funktionen der
Beleuchtungsanlage, der Fahrtrichtungsanzeigeanlage und/oder der
Scheibenwischanlage realisiert werden. Zur Realisierung der Funktionen wird
dabei das Schaltstück über ein Betätigungsglied in verschiedene
Funktionsstellungen gebracht. Die Funktionsstellungen können tastend
und/oder rastend ausgeführt sein.
Bei Lenkstockschaltern von Kraftfahrzeugen ist es zum Zweck der Realisierung
von exakt definierten Funktionsstellungen aufgrund des relativ lang
ausgeführten Schalthebels notwendig, eine möglichst spielfreie Lagerung des
Steuerbolzens im Schaftstück zu gewährleisten. Gleichzeitig müssen durch die
Steuerkurve exakt definierte Funktionsstellungen mit markanter Haptik
vorgegeben werden. Dies ist bei möglichst geringem Platzbedarf und einer
Vielzahl von geforderten Funktionsstellungen für das Betätigungsglied bzw. für
das Schaltstück zu realisieren.
Ein dem Oberbegriff des Hauptanspruches entsprechender Lenkstockschalter
ist durch die DE 38 03 125 C1 bekanntgeworden. Der Steuerbolzen dieses
elektrischen Schalters ist zur Realisierung von exakt definierten
Funktionsstellungen gegen Federkraft verschieblich in einer maßlich darauf
abgestimmten Aufnahme des Schaltstückes untergebracht. Dem Schaltstück
sind zwei separate, gegen Federdruck auslenkbare Schaltkontaktteile
zugeordnet, die zur Realisierung von verschiedenen Schaltfunktionen
überbrückend jeweils an mehreren Kontaktflächen zur Anlage gebracht werden
können. Das Isolierstoffgehäuse ist mit einem eine Steuerkurve aufweisenden
Steuerkurvenkörper versehen, dessen Steuerkurve zur Realisierung einer
markanten Haptik mit dem Steuerbolzen zusammenwirkt. Eine solche
Ausbildung bedingt jedoch durch die überbrückende Kontaktierung je
Strompfad bzw. je geforderter Funktion zwei separate Kontaktflächen. Schon
aus diesem Grunde und weil die separaten Kontaktflächen der Hauptfläche
des Sockelteiles des elektrischen Schalters zugeordnet sind, sowie
desweiteren zwei separate bewegbare Kontaktteile am Schaltstück
vorgesehen sind, ergibt sich ein erheblicher Platzbedarf für die zur Realsierung
der geforderten Funktionen notwendigen Funktionselemente.
Die DE 195 44 444 A1 offenbart ebenfalls einen Lenkstockschalter gemäß
dem Hauptanspruch. Auch bei diesem ist ein mit einer gehäuseseitig
vorhandenen Steuerkurve kooperierender Steuerbolzen sowie ein durch ein
diesem zugeordnetes Schaltglied beeinflußbares Schaltkontaktteil vorhanden.
Durch die zueinander parallel versetzten Drehachsen des Betätigungsglieds
und des Schaltglieds erfordert dieser Schalter jedoch ebenfalls einen relativ
großen Bauraum.
Bei dem ebenfalls gattungsgemäßen Lenkstockschalter nach der DE 198 08 547 A1
werden die Bewegungen des Betätigungshebels in seinen
verschiedenen Freiheitsgraden durch komplizierte mechanische Umlenkungen
in Bewegungen mehrerer den jeweiligen Schaltkontaktteilen zugeordneten
Schaltstücke umgesetzt.
In der DE 39 40 647 C2 ist ein elektrischer Schalter für Kraftfahrzeuge
offenbart, bei dem an einem mit einem mit einer Steuerkurve kooperierenden
Steuerbolzen versehenen Schaltstück ein mit einem elektrischen Potential
versehener Kontakt angebracht ist, der mit einem ortsfesten Gegenkontakt
kooperiert.
Desweiteren ist durch die GB 873754 ein Hebelschalter bekanntgeworden,
welcher ausgehend von seiner Neutralstellung tastend in vier verschiedene
Funktionsstellungen bringbar ist. Dabei ist die zentrale Neutralstellung des
Steuerbolzens über das Zusammenspiel mit einem ringförmig ausgebildeten
ortsfesten Kontaktteil gewährleistet. Die Kontaktflächen sind in Form von vier
separaten Kontaktstücken realisiert, die an den Innenwandungen des
Isolierstoffgehäuses festgelegt sind. Der Steuerbolzen kommt zur Realisierung
der vier Funktionsstellungen bei Auslenkung des Betätigungsgliedes
überbrückend an dem zentralen ringförmigen Kontaktteil und jeweils an einem
der um dieses herumgruppierten separaten Kontaktstücke zur Anlage. Eine
solche Ausbildung bedingt durch die überbrückende Kontaktierung jedoch pro
Strompfad bzw. pro geforderter Funktion zumindest zwei ortsfeste
Kontaktpartner, nämlich für jede Funktionsstellung das ringförmige Kontaktteil
und eines der separaten Kontaktstücke. Auch sind die Funktionsstellungen
nicht exakt definiert und mit der notwendigen markanten Haptik versehen, weil
der Steuerbolzen mit großem Toleranzbereich eine pendelnde Bewegung um
seine mit dem Betätigungsglied zusammenwirkende Kopplungsstelle
vollziehen kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen
Lenkstockschalter der eingangs erwähnten Art derart weiterzubilden, so daß
bei geringem Platzbedarf für die zur Realisierung der geforderten Funktionen
notwendigen Funktionselemente und bei gleichzeitig besonders sicherer
Übertragung des elektrischen Potentials exakt definierte Funktionsstellungen
mit markanter Haptik für das Betätigungsglied gewährleistet sind.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des
Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhaft bei einer derartigen Ausgestaltung ist, daß pro Strompfad bzw.
geforderter Funktion lediglich eine Kontaktfläche notwendig ist, die direkt mit
dem als Schaltkontaktteil ausgeführten Steuerbolzen zur Übertragung des
elektrischen Potentials in Anlage kommt. Somit ist die Anzahl der
Übergangswiderstände verursachenden Übertragungsstellen und die Anzahl
der notwendigen Funktionselemente minimiert sowie die Funktionssicherheit
des Lenkstockschalter insgesamt erhöht.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gegenstandes
sind in den Unteransprüchen angegeben. Anhand zweier in den Zeichnungen
dargestellter Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert. Dabei
zeigen
Fig. 1 prinziphaft einen Vollschnitt eines elektrischen Schalters gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
Fig. 2 prinziphaft einen Vollschnitt eines elektrischen Schalters gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
Fig. 3 prinziphaft eine räumliche Darstellung des elektrischen Schalters
gemäß Fig. 1 bzw. Fig. 2.
Gleichartige Bauteile sind mit den selben Bezugszeichen versehen.
Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, setzt sich ein solcher Lenkstockschalter
im wesentlichen aus einem Gehäuse 1, einem verstellbar im Gehäuse 1
gelagerten Betätigungsglied 2, einem durch das Betätigungsglied 2
beeinflußbaren Schaltstück 3 sowie einem verschieblich im Schaltstück 3
gelagerten, mit einer Steuerkurve 4 zusammenwirkenden Steuerbolzen 5 und
den im Gehäuse 1 untergebrachten Funktionskomponenten wie z. B. ortsfesten
Kontaktflächen 6 und bewegbaren elektrischen Schaltkontaktteilen zusammen.
Wie weiterhin aus den Figuren hervorgeht, ist das Betätigungsglied 2 als
Schalthebel eines Lenkstockschalters für Kraftfahrzeuge ausgebildet. Der
Steuerbolzen 5 ist in einer Aufnahmekammer 7 des Schaltstückes 3
untergebracht, wobei der Steuerbolzen 5 gegen die Federkraft einer Feder 8
verschieblich in der Aufnahmekammer 7 des Schaltstückes 3 gelagert ist. Die
Lagerung des Steuerbolzens 5 erfolgt über eine steuerkurvennah angeordnete
Lagerstelle 17 im Sinne eines Gleitlagers. Mit seinem der Steuerkurve 4
abgewandten Endbereich stützt sich der Steuerbolzen 5 an der in der
Aufnahmekammer 7 befindlichen, als Schraubendruckfeder ausgebildeten
Feder 8 ab und ist mit diesem Endbereich an den elektrischen Leiter 9
angeschlossen.
Wie insbesondere aus Fig. 1 hervorgeht, ist der elektrische Leiter 9 als flexible
elektrische Leitung ausgeführt. Mit seinen, das elektrische Potential führenden
Adern 10, ist der elektrische Leiter 9 direkt an den der Steuerkurve 4
abgewandten Endbereich des Steuerbolzens 5 angelötet. Um eine sichere
elektrische Verbindung zwischen dem Steuerbolzen 5 und den Adern 10 zu
gewährleisten, weist der Steuerbolzen 5 eine Aufnahmetasche 11 für die
flexible elektrische Leitung auf. Zur definierten Führung des als flexible
elektrische Leitung ausgeführten elektrischen Leiters 9 sind nicht näher
bezeichnete Führungskanäle und Halteelemente in bzw. am Betätigungsglied
2 vorgesehen.
Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, ist der elektrische Leiter 9 als flexible
elektrische Leitung ausgeführt. Mit seinen, das elektrische Potential führenden
Adern 10, ist der elektrische Leiter 9 über die als Zwischenelement benutzte,
als Schraubendruckfeder ausgeführte Feder 8 an den der Steuerkurve 4
abgewandten Endbereich des Steuerbolzens 5 angeschlossen. Die mit dem
Steuerbolzen 5 zusammenwirkende Feder 8 klemmt dabei mit ihrer Fußseite
die Adern 10 zwischen ihr und dem Boden der Aufnahmekammer 7 ein. Im
Sinne eines Andruckkontaktes kommt die Feder 8 mit ihrer Kopfseite
kontaktgebend am Steuerbolzen 5 mit hoher Kontaktkraft zur Anlage.
Der Steuerbolzen 5 ist also zur Übertragung eines elektrischen Potentiales
gleichzeitig als bewegbares elektrisches Schaltkontaktteil ausgeführt, was
somit zur Einsparung von notwendigen Funktionselementen führt. Durch den
elektrischen Leiter 9 ist der Steuerbolzen 5 an das Pluspotential des
Kraftfahrzeugbordnetzes angeschlossen. Die Steuerkurve 4 ist in einen
Steuerkurvenkörper 12 eingeformt, der über nicht näher bezeichnete
Halteelemente am Gehäuse 1 festgelegt ist. Der Steuerkurvenkörper 12 ist als
Schaltungsträger in Art eines "Molded-Interconnect-Device" (MID) ausgeführt.
Direkt auf der Oberfläche des Steuerkurvenkörpers 12 ist eine
Leiterbahnstruktur vorhanden, die mehrere ortsfeste Kontaktflächen 6 und
mehrere ortsfeste Anschlußelemente 13 umfaßt. Dabei sind die
Anschlußelemente 13 zur kontaktgebenden Festlegung von als pfostenartig
ausgebildeten Steckkontaktteilen 14 vorgesehen. Die pfostenartigen
Steckkontaktteile 14 sind zur Weiterleitung des Pluspotentiales auf zwei
einstückig an den Seitenwandungen des Steuerkurvenkörpers 12 vorhandene
Anschlußbereiche 15 aufgeteilt. Wegen der Ausführung des
Steuerkurvenkörpers 12 als Schaltungsträger können die beiden
Anschlußbereiche 15 jedoch auch beliebig angeordnet sein, oder aber nur in
einem einzigen Anschlußbereich 15 zusammengefaßt werden. Zum Anschluß
an das Kraftfahrzeugbordnetz werden die Steckkontaktteile 14 an einen
zuzuführenden Gegenstecker 16 angeschlossen. Auf der dem Steuerbolzen 5
zugewandten Oberfläche der Steuerkurve 4 sind zur Realisierung von sechs
Funktionen sechs elektrisch voneinander getrennt angeordnete Kontaktflächen
6 vorhanden. Durch eine kreuzweise Verstellung des Betätigungsgliedes 2
bzw. des Schaltstückes 3 kann der Steuerbolzen 5 zur Übertragung des
Pluspotentiales direkt auf einen der sechs ortsfesten Kontaktflächen 6 zur
Anlage gebracht werden. Dabei nimmt der Steuerbolzen 5 durch das
Zusammenwirken mit der Steuerkurve 4 immer definiert vorgegebene
Funktionsstellungen ein und kommt dabei lediglich an einer einzigen
Kontaktfläche 6 zur Anlage. Durch die eng tolerierte Aufnahme des
Steuerbolzens 5 in der Aufnahmekammer 7 des Schaltstückes 3 und durch
das Zusammenwirken mit der Steuerkurve 4 ist eine markante Haptik bei der
Verstellung des Betätigungsgliedes 2 gewährleistet, so daß für den Benutzer
immer deutlich spürbar wird, welche Funktionsstellung das Schaltstück 3
eingenommen hat. Über das Betätigungsglied 2 kann das Schaltstück 3
kreuzweise in vier rastend ausgeführte Schaltstellungen und darüber hinaus in
einer der beiden Verstellebenen zusätzlich in zwei tastend ausgeführte
Schaltstellungen gebracht werden.
Je Funktion ist somit lediglich eine einzige ortsfeste Kontaktfläche 6 notwendig,
was eine erhebliche Platzeinsparung für die Realisierung des
Lenkstockschalters zur Folge hat. Auch ist durch eine solche Ausbildung eine
Minimierung der Übergangswiderstände verursachenden Übergangsstellen
realisiert, was zur Erhöhung der Funktionssicherheit des Lenkstockschalters
führt. Zusätzlich kommt es zu erheblicher Platzeinsparung bei einem
solchermaßen ausgebildeten Lenkstockschalter, weil der Steuerbolzen 5
gleichzeitig die Funktion eines sonst zusätzlich notwendigen bewegbaren
Schaltkontaktteiles übernimmt. Eine erhebliche Einsparung von für die
geforderten Funktionen notwendigen Funktionselementen geht bei
gleichzeitiger Steigerung der Funktionszuverlässigkeit bei der Realisierung
eines solchen Lenkstockschalters einher.
Claims (14)
1. Lenkstockschalter mit einem Gehäuse (1), einem darin bewegbar
gehaltenen, über ein Betätigungsglied (2) beeinflußbaren Schaltstück (3)
sowie zumindest einem durch das Schaltstück (3) beeinflußbaren
bewegbaren Schaltkontaktteil und mehreren damit elektrisch leitend in
Verbindung bringbaren ortsfesten Kontaktflächen (6) sowie einem am
Gehäuse (1) vorhandenen Steuerkurvenkörper mit zumindest einer
eingeformten Steuerkurve (4), die mit zumindest einem dem Schaltstück
(3) zugeordneten, unter Federwirkung stehenden Steuerbolzen (5)
zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine
Steuerbolzen (5) als bewegbares Schaltkontaktteil ausgebildet ist und
einerseits mit zumindest einem ein elektrisches Potential führenden
elektrischen Leiter (9) in Verbindung steht, sowie andererseits mit
mehreren elektrisch voneinander getrennt auf der dem Steuerbolzen (5)
zugewandten Oberfläche der Steuerkurve (4) vorhandenen, ortsfesten
Kontaktflächen (6) in Anlage bringbar ist, welche jeweils lediglich zur
Weiterleitung des von dem Steuerbolzen (5) direkt eingeleiteten
elektrischen Potential vorgesehen sind.
2. Lenkstockschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Beeinflussung von nachgeschalteten elektrischen/elektronischen
Einrichtungen an dem die Steuerkurve (4) aufweisendem
Steuerkurvenkörper (12) zumindest ein, mehrere elektrische
Anschlußelemente (13) aufweisender Anschlußbereich (15) vorhanden
ist.
3. Lenkstockschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Steuerkurvenkörper (12) als Schaltungsträger ausgebildet ist, auf
dessen Oberfläche direkt eine zumindest eine Kontaktfläche (6) und/oder
zumindest ein Anschlußelement (13) umfassende Leiterbahnstruktur
aufgebracht ist.
4. Lenkstockschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Anschlußbereich (15) des Steuerkurvenkörpers
(12) zumindest ein zum Anschluß eines Gegensteckers (16)
vorgesehenes Steckkontaktteil (14) umfaßt.
5. Lenkstockschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Anschlußbereich (15) des Steuerkurvenkörpers
(12) zumindest ein zum Anschluß eines Gegensteckers (16)
vorgesehenes, einstückig mit der Leiterbahnstruktur ausgebildetes
Anschlußfeld umfaßt.
6. Lenkstockschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der einerseits mit dem Steuerbolzen (5) elektrisch
leitend in Verbindung stehende elektrische Leiter (9) als flexible Leitung
ausgeführt ist.
7. Lenkstockschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der einerseits mit dem Steuerbolzen (5) elektrisch
leitend in Verbindung stehende elektrische Leiter (9) als auf zumindest
einer Innenwandung des Gehäuses (1) und/oder des Betätigungsgliedes
(2) vorhandene Leiterbahn ausgeführt ist.
8. Lenkstockschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der elektrische Leiter (9) direkt mit dem
Steuerbolzen (5) elektrisch leitend in Verbindung steht.
9. Lenkstockschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der elektrische Leiter (9) über ein Zwischenelement
elektrisch leitend mit dem Steuerbolzen (5) in Verbindung steht.
10. Lenkstockschalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das
Zwischenelement als Feder (8) ausgebildet ist.
11. Lenkstockschalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das
Zwischenelement als eine gute elektrische Leitfähigkeit aufweisende, den
Steuerbolzen (5) verschieblich im Schaltstück (3) führende Lagerstelle
(17) ausgebildet ist.
12. Lenkstockschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der Steuerbolzen (5) an seinem der Steuerkurve (4)
abgewandten Endbereich durch eine erste Lagerstelle und an seinem der
Steuerkurve (4) zugewandten Kopfbereich durch eine zweite Lagerstelle
verschieblich im Schaltstück (3) aufgenommen ist und daß zumindest
eine der beiden Lagerstellen aus einem gute elektrische Leitfähigkeit
aufweisenden Gleitlagermaterial besteht, und schaltstückseitig an den
elektrischen Leiter (9) angeschlossen ist.
13. Lenkstockschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß der elektrische Leiter (9) dem Steuerbolzen (5)
gehäuseseitig über das Betätigungsglied (2) zugeführt ist.
14. Lenkstockschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß der elektrische Leiter (9) dem Steuerbolzen (5)
gehäuseseitig über den am Steuerkurvenkörper (12) vorhandenen
Anschlußbereich (15) zugeführt ist.
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DE1999143490 DE19943490C2 (de) | 1999-09-10 | 1999-09-10 | Lenkstockschalter |
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