DE4323083A1 - Multifunction switch for operating a first electrical device and a second electrical device - Google Patents
Multifunction switch for operating a first electrical device and a second electrical deviceInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Multifunktionsschalter zur Betätigung einer ersten elektrischen Einrichtung durch Verdrehen eines Betätigungsorgans um seine Längsachse und zur Betätigung zumindest einer zweiten elektrischen Ein richtung durch axiales Verschieben desselben Betätigungs organs, wobei das Betätigungsorgan durch ein federndes Bauteil in eine Grundstellung vorgespannt ist.The invention relates to a multi-function switch Actuation of a first electrical device Turning an actuator about its longitudinal axis and for actuating at least one second electrical on direction by axially shifting the same actuator organs, wherein the actuator by a resilient Component is biased into a basic position.
Multifunktionsschalter der vorstehenden Art werden seit einiger Zeit in der Automobilbranche eingesetzt. Dabei ist bei einem bekannten Multifunktionsschalter die erste elektrische Einrichtung oftmals als Drehpotentiometer ausgebildet, während die zweite elektrische Einrichtung ein Tastschalter ist. Zu diesem Zweck besteht das Betä tigungsorgan aus zwei teleskopartig ineinandergreifenden Teilen, so daß beim Niederdrücken ein elektrischer Kon takt zwischen einem beweglich angeordneten Kontaktelement eines Schleifers des Drehpotentiometers und einem Gegen kontakt der Leiterplatte hergestellt wird. Sobald nicht mehr auf das Betätigungsorgan gedrückt wird, führt eine als federndes Bauteil vorgesehene Schraubenfeder dazu, daß das Betätigungsorgan selbsttätig in die Ausgangsstel lung zurückkehrt, in der die Betätigung des Potentiome ters wieder möglich ist. Der bekannte Multifunktions schalter ist verhältnismäßig kompliziert gestaltet und benötigt eine große Anzahl Teile.Multi-function switches of the above type have been used for some time in the automotive industry. Here is the first in a known multi-function switch electrical equipment often as a rotary potentiometer trained while the second electrical device is a push button. For this purpose there is betä Cleaning organ made of two telescopically interlocking Share so that when depressed an electrical con clock between a movably arranged contact element a grinder of the rotary potentiometer and a counter Contact of the circuit board is made. As soon as not more is pressed on the actuator, one leads coil spring provided as a resilient component, that the actuator automatically in the starting position returns in which the actuation of the potentiome ters is possible again. The well-known multifunction switch is relatively complicated and designed requires a large number of parts.
Es ist auch schon ein Multifunktionsschalter bekannt, bei dem zur Herstellung einer elektrischen Verbindung durch Niederdrücken eines Betätigungsorgans eine flexible Schaltmatte vorgesehen ist. Diese ist auf einer Leiter platte angeordnet und hat leitfähige Bereiche, die der Leiterplatte zugewandt sind und im nicht geschalteten Zu stand einen Abstand von der Ebene haben, die durch die Leiterplatte gebildet wird. Ein solcher Multifunktions schalter arbeitet weitgehend verschleißfrei und ist ko stengünstig herzustellen. Eine Erweiterung eines solchen einfachen Multifunktionsschalters derart, daß mit einem Betätigungsorgan zwei elektrische Einrichtungen oder meh rere betätigt werden können, ist bisher jedoch noch nicht bekannt geworden.A multi-function switch is also known, at to establish an electrical connection Depressing an actuator a flexible Safety mat is provided. This is on a ladder plate arranged and has conductive areas that the Printed circuit board are facing and not switched to got a distance from the plane through which PCB is formed. Such a multifunction switch works largely wear-free and is knocked out inexpensive to manufacture. An extension of one simple multi-function switch such that with a Actuator two electrical devices or meh rere can be operated, but is not yet known.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Multi funktionsschalter der eingangs genannten Art, welcher zu mindest zwei elektrische Einrichtungen wahlweise zu betä tigen vermag, so auszubilden, daß er möglichst einfach aufgebaut ist und auch im Dauerbetrieb bei den rauhen, in einem Kraftfahrzeug herrschenden Bedingungen zuverlässig und möglichst verschleißarm arbeitet.The invention is based on the problem of a multi Function switch of the type mentioned, which to at least two electrical devices can be operated optionally able to train in such a way that it is as simple as possible is built and also in continuous operation with the rough, in conditions prevailing in a motor vehicle reliably and works with as little wear as possible.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zweite elektrische Einrichtung eine topfförmige Schaltmatte aufweist, welche mit einer Stirnseite an ei ner gehäusefesten Leiterplatte der zweiten elektrischen Einrichtung abgestützt ist und deren andere Stirnseite gegen einen mit dem Betätigungsorgan axial verschiebbaren Abstützkörper anliegt, daß die Schaltmatte an ihrer der Leiterplatte zugewandten Seite eine elektrische Kontakt fläche aufweist und daß diese Schaltmatte zugleich das federnde Bauteil zum Vorspannen des Betätigungsorgans in die Grundstellung bildet.This problem is solved according to the invention in that the second electrical device is a pot-shaped one Switch mat, which has an end face on egg ner housing-fixed circuit board of the second electrical Device is supported and the other end face against an axially displaceable with the actuator Support body rests that the safety mat on the PCB side facing an electrical contact has surface and that this safety mat at the same time resilient component for biasing the actuator in forms the basic position.
Ein solcher Multifunktionsschalter ist sehr einfach auf gebaut, weil die Schaltmatte zugleich das die Rückstel lung des Betätigungsorgans bewirkende, federnde Bauteil bildet. Deshalb kann auf eine Schraubenfeder verzichtet werden, welche bei dem vergleichbaren Multifunktions schalter, bei dem zumindest zwei elektrische Einrichtun gen mit nur einem Betätigungsorgan zu betätigen sind, bisher stets notwendig war. Die Schaltmatte vermag durch ihre Federkraft auch in der Grundstellung eine ausrei chend hohe Kraft zu erzeugen, um eine unbeabsichtigte axiale Verschiebung des Betätigungsorgans auszuschließen.Such a multi-function switch is very easy to open built because the safety mat is also the reset resilient component effecting the actuator forms. A coil spring can therefore be dispensed with be what the comparable multifunction switch in which at least two electrical devices can be operated with only one actuator, has always been necessary so far. The safety mat is able to their spring force is sufficient even in the basic position enough force to generate an unintended exclude axial displacement of the actuator.
Für die Anwendung in einem Kraftfahrzeug ist es besonders vorteilhaft, wenn die erste elektrische Einrichtung ein Drehpotentiometer ist. Ein solches Drehpotentiometer kann beispielsweise zur Helligkeitseinstellung der Armaturen beleuchtung eines Kraftfahrzeugs benutzt werden, während die zweite elektrische Einrichtung beispielsweise zum Verstellen einer Uhr dienen kann. Bei der ersten Einrich tung könnte es sich allerdings auch um einen Drehschalter handeln.It is special for use in a motor vehicle advantageous if the first electrical device Rotary potentiometer. Such a potentiometer can for example to adjust the brightness of the fittings lighting of a motor vehicle can be used while the second electrical device for example Adjusting a clock can serve. At the first setup However, it could also be a rotary switch act.
Die zweite elektrische Einrichtung kann beispielsweise ein bistabiler Schalter sein, wenn man dafür sorgt, daß die Schaltmatte bistabil ausgebildet ist.The second electrical device can, for example be a bistable switch if you make sure that the safety mat is bistable.
Möglich ist es allerdings auch, daß die zweite elektri sche Einrichtung ein Schalttaster ist. In einem solchen Fall muß man die Schaltmatte so ausbilden, daß die Schaltmatte auch im die Kontaktierung herbei führenden Zu stand auf das Betätigungsorgan eine Rückstellkraft aus übt. However, it is also possible that the second electrical cal device is a switch button. In one Case you have to train the safety mat so that the Safety mat also in the leading to the contacting a restoring force was pending on the actuator practices.
Eine konstruktiv besonders einfache Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die Schaltmatte auf der Seite der Leiterplatte koaxial zu der gegen die Leiter platte anliegenden Stirnfläche eine hierzu zurücksprin gende, ringförmige Kontaktfläche eines umlaufenden Kon taktvorsprunges aufweist.A particularly simple embodiment of the Invention is that the safety mat on the Side of the circuit board coaxial to that against the conductor plate rests against the front face ing, annular contact surface of a circumferential con has a head start.
Eine Schalterbetätigung ist in jeder beliebigen Winkel stellung des Betätigungsorganes, also in jeder beliebigen Stellung des Drehpotentiometers, möglich, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung die Kontaktflä che einen durchgehenden Kontaktring trägt und die Leiter platte zur Kontaktierung durch den Kontaktring eine mehr fach unterbrochene, ringförmige Leiterbahn aufweist.A switch operation is at any angle position of the actuator, so in any Position of the rotary potentiometer, possible if according to another development of the invention, the contact surface che carries a continuous contact ring and the ladder plate for contacting through the contact ring one more intermittently interrupted, annular conductor track.
Ein Verschleiß der Schaltmatte durch Reibung zwischen der feststehenden Schaltmatte und dem beim Drehen des Betäti gungsorgans sich drehenden Abstützteil kann auf sehr ein fache Weise dadurch vermieden werden, daß der gegen die Schaltmatte anliegende Abstützkörper des Betätigungsor gans relativ zu dem Betätigungsorgan leicht verdrehbar angeordnet ist. Hierdurch wird erreicht, daß die Schalt matte nicht gegen sich drehende Teile anliegt, so daß sie nicht durch Relativbewegungen einem Verschleiß ausgesetzt ist.Wear of the safety mat due to friction between the fixed safety mat and when turning the actuator organs rotating support can be on a very can be avoided by the fact that against the Safety mat of the actuator supporting body Goose easily rotatable relative to the actuator is arranged. This ensures that the switching mat does not rest against rotating parts, so that it not exposed to wear due to relative movements is.
Der erfindungsgemäße Multifunktionsschalter ist besonders leicht zu montieren, wenn auf dem der ersten elektrischen Einrichtung zugewandten Ende des Betätigungsorgans zu dem Betätigungsorgan unverdrehbar, jedoch axial verschieblich eine mit einem Schleiferring drehfest verbundene Schiebe hülse angeordnet ist, welche einen nach außen gerichte ten, umlaufenden Bund aufweist, gegen den auf der der Schaltmatte zugewandten Seite leicht verdrehbar ein Ab stützkörper anliegt, der einerseits gegen die Schalt matte, andererseits auf der der Schaltmatte abgewandten Seite gegen ein gehäusefestes Bauteil anliegt.The multifunction switch according to the invention is special easy to assemble when on the first electrical Facing the end of the actuator towards the device Actuator non-rotatable, but axially displaceable a slide connected in a rotationally fixed manner with a slip ring sleeve is arranged, which faces outward th, circumferential collar against which on the Safety mat facing side easily rotatable an Ab support body is present, on the one hand against the switching mat, on the other hand on that facing away from the safety mat Bears against a housing-fixed component.
Die Montage des Multifunktionsschalters kann ohne Werk zeug durch einfaches Aufstecken der erforderlichen Bau teile erfolgen, wenn gemäß einer anderen Ausgestaltung der Neuerung die Schiebehülse mittels einer Rastverbin dung mit dem Betätigungsorgan verbunden ist.The assembly of the multi-function switch can be done without a factory by simply plugging in the required construction parts take place if according to another configuration the innovation, the sliding sleeve by means of a locking connection is connected to the actuator.
Der Multifunktionsschalter kann mit geringem Aufwand er weitert werden, indem zur wahlweisen Betätigung der zwei ten elektrischen Einrichtung oder einer entsprechend ge stalteten, dritten elektrischen Einrichtung die Leiter platte auf beiden Seiten Leiterbahnen aufweist und zu beiden Seiten der Leiterplatte jeweils spiegelbildlich zueinander eine Schaltmatte angeordnet ist, welche in beiden Fällen einerseits gegen die Leiterplatte, anderer seits gegen das Betätigungsorgan anliegt.The multi-function switch can be done with little effort be continued by the optional actuation of the two electrical equipment or a corresponding ge designed, third electrical device the ladder plate has conductor tracks on both sides and to both sides of the circuit board are mirror images a switching mat is arranged to each other, which in both cases on the one hand against the printed circuit board, the other bears against the actuator.
Ein Multifunktionsschalter mit drei zu betätigenden elek trischen Einrichtungen ist besonders einfach ausgebildet, wenn gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung das Betätigungsorgan auf der Seite der dritten elektrischen Einrichtung einen umlaufenden Bund hat und der der Schaltmatte dieser dritten Einrichtung zugeordnete Ab stützkörper von der Seite der Schaltmatte her gegen die sen Bund anliegt.A multifunction switch with three elec trical facilities is particularly simple, if according to another embodiment of the invention Actuator on the side of the third electrical Institution has a circumferential collar and that of Switch mat assigned to this third device support body from the side of the safety mat against the sen covenant.
Bei Ausbildung des Multifunktionsschalters mit nur zwei elektrischen Einrichtungen können Klappergeräusche da durch vermieden werden, daß das Betätigungsorgan von der der Schaltmatte der zweiten elektrischen Einrichtung ab gewandten Seite her mit einer Feder gegen die Leiterplat te abgestützt ist.When the multifunction switch is designed with only two electrical devices can cause rattling noises be avoided by that the actuator of the the switch mat of the second electrical device opposite side with a spring against the circuit board te is supported.
Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind zwei da von in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Die Zeichnung zeigt inThe invention permits numerous embodiments. For There are two more to clarify its basic principle of shown in the drawing and are below described. The drawing shows in
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsge mäßen Multifunktionsschalter mit nur zwei elektrischen Einrichtungen, Fig. 1 shows a longitudinal section through a erfindungsge MAESSEN multi-function switch with only two electrical devices,
Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Kontaktring einer Schaltmatte des Multifunktionsschalters, Fig. 2 is a plan view of a contact ring of a keypad of the multifunction switch,
Fig. 3 eine Draufsicht auf eine zu kontaktierende, ringförmige Leiterbahn einer Leiterplatte des Multifunktionsschalters, Fig. 3 is a plan view of a to be contacted annular conductor track of a circuit board of the multifunction switch,
Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine Ausführungs form mit insgesamt drei zu betätigenden, elektrischen Einrichtungen. Fig. 4 shows a longitudinal section through an embodiment with a total of three electrical devices to be operated.
Die Fig. 1 zeigt eine Leiterplatte 1, in die von einer Seite her ein Gehäuse 2 des erfindungsgemäßen Multifunk tionsschalters eingesetzt ist. Das Gehäuse 2 trägt auf seiner in Fig. 1 gesehen linken Stirnseite eine Poten tiometerbahn 3, gegen die ein Schleifer 4 eines Schlei ferringes 5 anliegt. Dieser Schleiferring 5 ist auf einer Scheibe 6 angeordnet, welche durch Drehen eines Betäti gungsorganes 7 zu verdrehen ist. Die Teile 4, 5 und 6 bilden zusammen ein als Drehpotentiometer ausgebildete, erste elektrische Einrichtung 8. Fig. 1 shows a circuit board 1 , in which a housing 2 of the multifunction switch according to the invention is inserted from one side. The housing 2 carries on its left end seen in Fig. 1, a potentiometer tiometer 3 , against which a grinder 4 of a loop ferring 5 is present. This slip ring 5 is arranged on a disc 6 , which is to be rotated by rotating an actuating member 7 . The parts 4 , 5 and 6 together form a first electrical device 8 designed as a rotary potentiometer.
Das Betätigungsorgan 7 hat zum Verdrehen der Scheibe 6 eine Schiebehülse 9, welche axial verschieblich, jedoch relativ zum Betätigungsorgan 7 unverdrehbar auf dem Betä tigungsorgan 7 angeordnet und dort mittels einer Rastver bindung 10 gehalten ist. Diese Rastverbindung 10 hat sä gezahnartige Rastvorsprünge 11 auf der Außenmantelfläche des Betätigungsorganes 7, welche in entsprechende Ausneh mungen 12 der Schiebehülse 9 greifen. Möglich wäre es na türlich auch, in kinematischer Umkehr die Schiebehülse 9 mit Rastvorsprüngen zu versehen, welche in Rastausnehmun gen des Betätigungsorganes 7 greifen.The actuator 7 has a sliding sleeve 9 for rotating the disc 6 , which is axially displaceable, but non-rotatably arranged relative to the actuator 7 on the actuating member 7 and held there by means of a locking connection 10 . This locking connection 10 has saw-toothed locking projections 11 on the outer surface of the actuating member 7 , which take measures in corresponding Ausneh 12 of the sliding sleeve 9 . It would of course also be possible, of course, to provide the sliding sleeve 9 with locking projections in kinematic reversal, which engage in locking recesses conditions of the actuating member 7 .
Die Schiebehülse 9 hat einen flanschartigen, nach außen gerichteten Bund 13, gegen dessen zur Leiterplatte 1 wei sende Seite ein topfförmiger Abstützkörper 14 anliegt, welcher sich in der dargestellten Ruhestellung des Multi funktionsschalters am Boden des Gehäuses 2 abstützt.The sliding sleeve 9 has a flange-like, outwardly directed collar 13 , against the side of the circuit board 1 white a cup-shaped support body 14 is present, which is supported in the rest position of the multi-function switch shown on the bottom of the housing 2 .
Wichtig für die Erfindung ist eine topfförmige Schaltmat te 15, die mit einer Stirnseite am Abstützkörper 14 und mit ihrer anderen Stirnseite an der Leiterplatte 1 an liegt und aus einem gummiartigen, elastischen Werkstoff besteht. Diese Schaltmatte 15 bildet zusammen mit der Leiterplatte 1 eine zweite elektrische Einrichtung 16. Zu erkennen ist in der Fig. 1, daß die Schaltmatte 15 ko axial zu ihrer äußeren, gegen die Leiterplatte 1 anlie genden Stirnfläche einen umlaufenden, axial zur Leiter platte 1 hin gerichteten Kontaktvorsprung 18 hat, auf dessen der Leiterplatte 1 zugewandten Stirnfläche eine Kontaktfläche 17 vorgesehen ist, welche in der darge stellten Ruhestellung des Multifunktionsschalters die Leiterplatte 1 nicht berührt.Important for the invention is a pot-shaped Schaltmat te 15 , which lies with one end face on the support body 14 and with its other end face on the circuit board 1 and consists of a rubber-like, elastic material. Together with the printed circuit board 1, this switch mat 15 forms a second electrical device 16 . Can be recognized in Fig. 1 in that the switching mat 15 ko axially to its outer, anlie against the circuit board 1 constricting end face a circumferential, axially to the printed circuit board 1 directed towards the contact projection 18 has, on which the circuit board 1 facing end face a contact surface 17 is provided, which does not touch the circuit board 1 in the Darge rest position of the multifunction switch.
Zur Vermeidung von Klappergeräuschen stützt sich das Be tätigungsorgan 7 an der der Schaltmatte 15 gegenüberlie genden Seite mit einer topfförmigen Feder 25 an der Lei terplatte 1 ab.To avoid rattling noises, the actuation member 7 is supported on the switching mat 15 opposite side with a pot-shaped spring 25 on the circuit board 1 .
Die Fig. 2 zeigt, daß die Kontaktfläche 17 durch die Stirnfläche eines Kontaktringes 19 gebildet ist. In Fig. 3 ist zu sehen, daß auf der Leiterplatte 1 eine an vier Stellen unterbrochene, ringförmige Leiterbahn 20 vorgese hen ist, welche durch die Kontaktfläche 17 kontaktiert werden kann. Fig. 2 shows that the contact surface 17 is formed by the end face of a contact ring 19 . In Fig. 3 it can be seen that on the circuit board 1 an interrupted at four places, annular conductor track 20 is vorgese hen, which can be contacted by the contact surface 17 .
Dreht man an dem in Fig. 1 gezeigten Betätigungsorgan 7, dann dreht sich auch die Scheibe 6, was dazu führt, daß sich der Schleifer 4 auf der Potentiometerbahn 3 bewegt und es damit zu einer Verstellung des die erste elektri sche Einrichtung bildenden Drehpotentiometers kommt.Turning on the actuator 7 shown in Fig. 1, then also rotates the disc 6 , which leads to the fact that the grinder 4 moves on the potentiometer path 3 and thus there is an adjustment of the rotary electrical potentiometer forming the first electrical device.
Unabhängig von dieser Verstellmöglichkeit kann man durch Ziehen am Betätigungsorgan 7 die Kontaktfläche 17 gegen die Leiterbahn 20 der Leiterplatte 1 bewegen und dadurch die zweite elektrische Einrichtung 16 betätigen.Irrespective of this adjustment option, the contact surface 17 can be moved against the conductor track 20 of the printed circuit board 1 by pulling on the actuating member 7 and the second electrical device 16 can thereby be actuated.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 hat der Multifunkti onsschalter zusätzlich zur ersten und zweiten elektri schen Einrichtung 8 und 16 eine dritte elektrische Ein richtung 21, welche vergleichbar ausgebildet ist wie die zweite elektrische Einrichtung 16. Die Leiterplatte 1 weist bei dieser Ausführungsform auf beiden Seiten Lei terbahnen 20, 22 auf. Während die Leiterbahn 20 auf der beschriebenen Weise durch Ziehen am Betätigungsorgan 7 von der Kontaktfläche 17 der Schaltmatte 15 kontaktiert werden kann, dient zur Kontaktierung der Leiterbahn 22 eine Kontaktfläche 23 einer weiteren Schaltmatte 24, die auf der der Schaltmatte 15 gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte 1 angeordnet ist. Die zweite Schaltmatte 24 kann durch Drücken am Betätigungsorgan 7 derart verformt werden, daß die Kontaktfläche 23 die Leiterbahn 22 kon taktiert. Hierzu hat das Betätigungsorgan 7 einen Bund 26, gegen den von der Seite der Leiterplatte 1 her ein Stützkörper 27 anliegt. Gegen diesen Stützkörper 27 stützt sich in Fig. 4 gesehen die rechte Stirnfläche der Schaltmatte 24 ab. Bei einem Verschieben des Betätigungs organes 7 nach links verschiebt der Bund 26 über den Stützkörper 27 den Teil der Schaltmatte 24 mit der Kon taktfläche 23 entsprechend nach links, so daß es zu der gewünschten Kontaktierung kommt.In the embodiment according to FIG. 4, the multifunction switch has in addition to the first and second electrical devices 8 and 16 a third electrical device 21 , which is designed to be comparable to the second electrical device 16 . The circuit board 1 has in this embodiment on both sides Lei terbahnen 20 , 22 . While the conductor track 20 can be contacted in the manner described by pulling on the actuating member 7 from the contact surface 17 of the switch mat 15 , a contact surface 23 of a further switch mat 24 , which is arranged on the side of the circuit board 1 opposite the switch mat 15 , is used to contact the conductor track 22 is. The second switching mat 24 can be deformed by pressing on the actuator 7 such that the contact surface 23 contacts the conductor track 22 con. For this purpose, the actuator 7 has a collar 26 against which a support body 27 bears from the side of the printed circuit board 1 . The right end face of the switch mat 24 is supported against this support body 27 , as seen in FIG. 4. When moving the actuating member 7 to the left, the collar 26 moves over the support body 27, the part of the switch mat 24 with the con tact surface 23 accordingly to the left, so that there is the desired contact.
In Fig. 4 ist zusätzlich gezeigt, daß auf dem Betäti gungsorgan 7 ein Griff 28 aufgeschoben ist, welcher vor zugsweise aus einem weichen, gummiartigen Werkstoff be steht und durch eine Rastverbindung 29 mit dem Betäti gungsorgan 7 verbunden ist.In Fig. 4 it is also shown that on the Actuate supply element 7, a handle 28 is pushed, which is preferably made of a soft, rubber-like material and is connected by a snap connection 29 with the Actuate supply element 7 .
Claims (12)
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