EP0344625B1 - Elektrischer Tastschalter - Google Patents

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EP0344625B1
EP0344625B1 EP89109486A EP89109486A EP0344625B1 EP 0344625 B1 EP0344625 B1 EP 0344625B1 EP 89109486 A EP89109486 A EP 89109486A EP 89109486 A EP89109486 A EP 89109486A EP 0344625 B1 EP0344625 B1 EP 0344625B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
actuating
striker
pivot axis
rocker
switch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP89109486A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0344625A2 (de
EP0344625A3 (de
Inventor
Berthold Geck
Werner Schmalenbach
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB AG Germany
ABB AB
Original Assignee
Asea Brown Boveri AG Germany
Asea Brown Boveri AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asea Brown Boveri AG Germany, Asea Brown Boveri AB filed Critical Asea Brown Boveri AG Germany
Publication of EP0344625A2 publication Critical patent/EP0344625A2/de
Publication of EP0344625A3 publication Critical patent/EP0344625A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0344625B1 publication Critical patent/EP0344625B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H23/00—Tumbler or rocker switches, i.e. switches characterised by being operated by rocking an operating member in the form of a rocker button
    • H01H23/003—Tumbler or rocker switches, i.e. switches characterised by being operated by rocking an operating member in the form of a rocker button with more than one electrically distinguishable condition in one or both positions
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2400/00—Electronic control; Electrical power; Power supply; Power or signal transmission; User interfaces
    • E05Y2400/80—User interfaces
    • E05Y2400/85—User input means
    • E05Y2400/852—Sensors
    • E05Y2400/854—Switches
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05Y2400/856—Actuation thereof
    • E05Y2400/858—Actuation thereof by body parts, e.g. by feet
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    • E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
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    • E05Y2900/55—Windows
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/50—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a single operating member
    • H01H13/64—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a single operating member wherein the switch has more than two electrically distinguishable positions, e.g. multi-position push-button switches
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H2300/00—Orthogonal indexing scheme relating to electric switches, relays, selectors or emergency protective devices covered by H01H
    • H01H2300/01—Application power window
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H5/00—Snap-action arrangements, i.e. in which during a single opening operation or a single closing operation energy is first stored and then released to produce or assist the contact movement
    • H01H5/04—Energy stored by deformation of elastic members
    • H01H5/30—Energy stored by deformation of elastic members by buckling of disc springs

Definitions

  • the invention relates to an electrical push button switch mentioned in the preamble of claim 1.
  • Pushbutton switches are switches without latching (locking) of the moving contact pieces, whereby the contact pieces return to their starting position by means of an internal retraction force when the driving force ceases (e.g. finger pressure).
  • Pushbutton switches are preferably used for short-term closing (on button) or opening (off button) of circuits. Pushbutton switches are known as pushbuttons or rocker switches in various embodiments.
  • pushbutton switches which trigger a single switching operation with the aid of snap springs.
  • This principle is preferably used for computer and typewriter keyboards.
  • the snap springs rest on outer contact feet on conductor surfaces. With the help of a fixed plunger, the snap spring is pressed in the middle. If the actuating force acting on the actuating element exceeds the restoring force of the snap spring, it springs over. Since there is a conductor track surface directly in the middle under the snap spring, a connection of the conductor tracks is made after the snap spring. Since the snap spring rests on the printed circuit board after it has flipped over, it is not possible to push it through further for the purpose of stepped connection of a further circuit. In order to create a step switch, it is necessary that at least a second one is triggered with the same actuating element after a first switching operation.
  • a two-stage switch has become known, which is actuated by a linearly displaceable push button and in which two snap springs are arranged one above the other, which are activated in succession by means of a rigid switching plunger acting centrally on the snap springs.
  • a tip button provided with an operating rocker which has two spring-loaded contact disks arranged at a distance above one another via a centrally arranged stationary contact, which initially contact one another when acted upon and the stationary contact when further acted upon in a second stage to contact.
  • the disadvantage here is the small number of switch positions that can be achieved.
  • Another disadvantage is that the step switch requires its own housing, which must be completely attached to a printed circuit board and in which the contact feet led out to the outside must be connected separately.
  • Snap springs must adhere to very fine manufacturing tolerances. The load capacity with regard to switching capacity and service life is also low due to the larger switching travel of the upper snap spring. It is therefore an object of the invention to provide an electrical key switch of the type mentioned in the preamble of claim 1 while avoiding the known disadvantages to develop a multi-pole step switch, which enables a step-by-step connection of circuits and which can be created in a flat design, as well as manufacturing advantages.
  • the step switch according to the invention can be produced particularly advantageously in a flat design in cooperation with the switching plungers formed on the rocker arms of the actuating rocker in parallel with one another.
  • the preferably dome-shaped snap springs in combination with an alternating gap-setting of the snap springs result in a particularly space-saving arrangement.
  • the snap springs are pre-positioned by means of a positioning plate and placed over a circuit board.
  • the electrical part circuit board, positioning plate with snap springs
  • the mechanical part actuating rocker with molded switching plungers
  • the soldering of separate contact connections can be omitted.
  • the step switch according to the invention is equipped on each side of the actuating rocker with a variable-length and a constant-length switching plunger. It can thus be used as a window lifter button for the step-by-step actuation of window lifter motors in motor vehicles, resulting in a 5-position button.
  • a rest position is defined by the horizontal position of the operating rocker.
  • the window is automatically moved to the respective end position with the help of downstream electronics (eg activation of a surge relay). In this case, the button does not need to be pressed any further.
  • the step switch according to the invention has a lower housing part 1, in which a printed circuit board 3 is arranged. On the circuit board 3 there are snap springs SF n , SF n ', which are positioned with the aid of a positioning plate 4 below rocker arms A, A' an actuating rocker 5.
  • the two-armed actuating rocker 5 is mounted so that it can be pivoted about a pivot axis 16 running parallel to the positioning plate 4.
  • a 'of the rocker 5 are perpendicular to this two in each case in the direction of the four snap springs SF1, SF2 SF1', SF2 'facing switching plunger 8.9.
  • a first actuating rocker bearing (not shown) and spaced apart from the pivot axis 16 of the actuating rocker 5
  • the second switching plunger 9 is designed to be variable in length by means of a slidable and telescopically guided and spring-loaded slider 7 depending on an actuating force acting on the actuating rocker 5.
  • the second switching plunger 9 has a molded-on sleeve 6, in the displacement 10 of which the slide 7 is held by means of molded-on locking lugs 11.
  • the slider 7 is pressurized by a preloaded compression spring DF1, the compression spring DF1 being held biased on the one hand in a first blind hole 13 of the second switching plunger 9 and on the other hand in a second blind hole 14 of the slide 7.
  • the slider 7 can thus be displaced by ⁇ x.
  • the first switching plunger 8 which is always the most distant from the pivot axis 16 switching plunger in embodiments with n switching plungers compared to the second switching plungers 9, is rigid in itself so that it cannot change its length. Its length is always (n-1) ⁇ x shorter than the length of the second switching plunger 9 closest to the swivel axis in a rest position P0.
  • Figure 2 shows a plan view of the arranged in the positioning plate 4 snap springs SF1, SF2, SF1 ', SF2'.
  • the spherical crown K1, K2, K1 ', K2' are positioned directly below the plunger tips S1, S2, S1 ', S2'.
  • the snap springs SF1, SF2, SF1 ', SF2' are preferably dome-shaped, three rotationally symmetrical around the respective dome apex and parallel to the dome height are performed dome sections.
  • the plunger tips S1, S2 of the switching plunger 8, 9 lie in an alignment plane 15 forming the maximum tilting angle ⁇ with the positioning plane of the positioning plate 4.
  • the plunger tip S1 of the second switching plunger 9 lies on the crown crown K1 of the associated snap spring SF1.
  • the plunger tip S2 of the first switching plunger 8 has the distance ⁇ x in the rest position P0 from the crown crown K2 of the snap spring SF2 assigned to the first switching plunger 8.
  • the spring constant D1 in the second Switching plunger 9 arranged compression spring DF1 is dimensioned so that it is greater than the spring constant D0 of the snap springs SF n , SF n ', is achieved by the actuating force 5 acting on the operating rocker 5 initially jumps to the second switching plunger 9 associated snap spring SF1. Since there is a conductor track directly in the middle under the snap spring SF 1, a connection of conductor tracks is established via the snap spring SF 1.
  • the tip S2 of the first switching plunger 8 lies on the crown part K2. So that a first switching position P1 is reached.
  • the mode of operation of the tap changer according to the invention will be described with reference to FIG. 3 in a further exemplary embodiment with three switching plungers 8, 9 molded onto each rocker half.
  • the first two switching plungers counted from the pivot axis 16 in the direction of increasing distance are variable-length second switching plungers 9, while the switching plunger most distant from the pivot axis 16 is a rigid first switching plunger 8.
  • the plunger tip S1 rests on the associated snap spring SF1.
  • the plunger tip S2 is removed from the crown crown K2 of the associated snap spring SF2 by ⁇ x.
  • the plunger tip S3 of the first switching plunger 8 is removed from the crown crown K3 of the associated snap spring SF3 by 2 ⁇ x.
  • the compression spring DF2 arranged in the middle second switching plunger 9 has been pushed together by ⁇ x, while the pressure spring DF1 located in the second switching plunger 9 near the pivot axis has pushed together by 2 ⁇ x.
  • the plunger tips S1, S2, S3 are all in the positioning plane specified by the positioning plate 4.

Landscapes

  • Tumbler Switches (AREA)
  • Push-Button Switches (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Tastschalter der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.
  • Tastschalter sind Schalter ohne Verklinkung (Sperre) der beweglichen Schaltstücke, wodurch die Schaltstücke vermittels einer inneren Rückzugskraft bei Fortfall der Antriebskraft (z.B. Fingerdruck) wieder in ihre Ausgangsstellung zurückkehren. Tastschalter dienen vorzugsweise dem kurzzeitigen Schließen (Ein-Taster) oder Öffnen (Aus-Taster) von Stromkreisen. Tastschalter sind als Druckknopftaster oder Wipptaster in vielfältigen Ausführungsformen bekannt.
  • Insbesondere für Schaltungen mit niedrigen Spannungen und Strömen sind Tastschalter bekannt geworden, welche mit Hilfe von Schnappfedern einen einzelnen Schaltvorgang auslösen. Dieses Prinzip findet vorzugsweise Anwendung bei Computer- und Schreibmaschinentastaturen. Die Schnappfedern liegen hierbei mit äußeren Kontaktfüßen auf Leiterbahnflächen auf. Mit Hilfe eines festen Stößels wird mittig auf die Schnappfeder gedrückt. Wenn die auf das Betätigungselement wirkende Betätigungskraft die Rückstellkraft der Schnappfeder überschreitet, springt diese um. Da sich direkt mittig unter der Schnappfeder eine Leiterbahnfläche befindet, wird nach dem Umspringen über die Schnappfeder eine Verbindung der Leiterbahnen hergestellt. Da die Schnappfeder nach dem Umspringen auf der Leiterplatte aufliegt, ist ein weiteres Durchdrücken zum Zwecke der gestuften Zuschaltung eines weiteren Stromkreises nicht möglich. Um einen Stufentaster zu schaffen, ist es erforderlich, daß mit demselben Betätigungselement nach einem ersten Schaltvorgang mindestens ein zweiter ausgelöst wird.
  • Es ist ein Zweistufentaster bekannt geworden, welcher durch einen linear verschiebbaren Druckknopf betätigt wird und bei welchem zwei Schnappfedern übereinander angeordnet sind, die mittels eines starren, mittig auf die Schnappfedern einwirkenden Schaltstößels gestuft hintereinander aktiviert werden.
  • Aus der DE-A-2931370 ist eine mit einer Betätigungswippe versehene Tipptaste bekannt, welche über je einen mittig angeordneten ortsfesten Kontakt zwei in Abstand übereinander angeordnete federnde Kontaktscheiben aufweist, die bei Beaufschlagung zunächst einander kontaktieren und bei weiterer Beaufschlagung in einer zweiten Stufe den ortsfesten Kontakt kontaktieren.
  • Nachteilig ist hierbei die geringe Anzahl der erreichbaren Schaltpositionen. Ferner ist nachteilig, daß der Stufentaster ein eigenes Gehäuse benötigt, welches komplett auf einer Leiterplatte befestigt werden muß und bei dem die nach außen herausgeführten Kontaktfüße gesondert angeschlossen werden müssen. Darüberhinaus ist von Nachteil, daß bei Stufentastern mit zwei übereinanderliegenden Schnappfedern sehr feine Herstellungstoleranzen einzuhalten sind. Auch ist die Belastbarkeit hinsichtlich Schaltleistung und Lebensdauer infolge des größeren Schaltwegs der oberen Schnappfeder gering. Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen elektrischen Tastschalter der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art unter Vermeidung der bekannten Nachteile zu einem mehrpoligen Stufentaster weiterzubilden, welcher ein stufenweises Zuschalten von Stromkreisen ermöglicht und der in Flachbauweise erstellt werden kann, sowie Fertigungsvorteile bietet.
  • Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen näher gekennzeichnet.
  • Dadurch, daß zum Zwecke der Ausbildung eines mehrpoligen Stufentasters das bekannte Prinzip eines zweistufigen Druckknopftasters verlassen wird und der Tastschalter als Wipptaster mit einer Betätigungswippe ausgebildet wird, wird allein hierdurch schon eine Verdoppelung der Schaltpositionen erreicht. Zudem wird durch die gegenüber dem Stand der Technik zusätzliche Verwendung von in Abhängigkeit von der Betätigungskraft längenvariablen Schaltstößeln ein gleichsinniges stufenweises Durchschalten ermöglicht.
  • Durch die planare Anordnung der Schnappfedern auf einer Leiterplatte läßt sich im Zusammenwirken mit den jeweils parallel zueinander an den Wippenarmen der Betätigungswippe angeformten Schaltstößeln der erfindungsgemäße Stufentastschalter besonders vorteilhaft in Flachbauweise erstellen.
  • Ferner wird infolge der zur Schwenkachse der Betätigungswippe achsensymmetrischen Anordung der Schaltstößel wegen der hierdurch erreichten symmetrischen Kraft- und Hebelverhältnisse eine bedienerfreundliche Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes ermöglicht.
  • Die vorzugsweise kalottenförmig gestalteten Schnappfedern bewirken in Verbindung mit einem alternierenden Auf-Lücke-Setzen der Schnappfedern eine besonders platzsparende Anordnung.
  • Fertigungsvorteile lassen sich dadurch erzielen, daß die Schnappfedern mittels einer Positionierungsplatte vorpositioniert und über eine Leiterplatte gelegt werden. Dadurch ist bei dem erfindungsgemäßen Stufentastschalter der elektrische Teil (Leiterplatte, Positionierungsplatte mit Schnappfedern) und der mechanische Teil (Betätigungswippe mit angeformten Schaltstößeln) fertigungstechnisch getrennt. Das Anlöten von gesonderten Kontaktanschlüssen kann entfallen.
  • In besonders bevorzugter Ausführungsform wird der erfindungsgemäße Stufentastschalter auf jeder Seite der Betätigungswippe jeweils mit einem längenvariablen und einem längenkonstanten Schaltstößel ausgestattet. Er kann so als Fensterhebertaster für die stufenweise Betätigung von Fensterhebermotoren in Kraftfahrzeugen verwendet werden, wodurch sich ein 5-Positionen-Taster ergibt. Durch die waagerechte Position der Betätigungswippe ist eine Ruheposition festgelegt. Durch das bei Betätigung der Betätigungswippe zunächst bewirkte Umspringen der schwenkachsennah angeordneten Schnappfeder (erste Schaltposition) soll das Fenster solange auf- oder abfahren, wie der Taster gedrückt wird. Bei weiterem Durchdrücken der Betätigungswippe (zweite Schaltposition) wird, während die erste Schaltposition eingeschaltet bleibt, mit Hilfe einer nachgeschalteten Elektronik (z.B. Aktivierung eines Stromstoßrelais) das Fenster auf die jeweilige Endposition automatisch gefahren. Der Taster braucht in diesem Fall nicht weiter gedrückt zu werden.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend mit Hilfe der Zeichnungen näher beschrieben und erläutert.
  • Es zeigen:
    • Figur 1:
    Den erfindungsgemäßen Stufentastschalter in Schnittdarstellung gemäß der in Figur 2 eingezeichneten Schnittlinie A-B gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
    Figur 2:
    Eine Aufsicht auf die Anordnung der vom erfindungsgemäßen Stufentastschalter zu aktivierenden Schnappfedern ohne Gehäuseoberteil und ohne Betätigungswippe gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
    Figur 3:
    eine schematische Ansicht einer Hälfte des erfindungsgemäßen Stufentastschalters in Ausgangsposition P₀ gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel mit n=3 Schaltstößeln 8,9.
  • Nachfolgend wird ein erstes Ausführungsbeispiel beschrieben. Wie Figur 1 erkennen läßt, weist der erfindungsgemäße Stufentastschalter ein Gehäuseunterteil 1 auf, in welchem eine Leiterplatte 3 angeordnet ist. Auf der Leiterplatte 3 befinden sich Schnappfedern SFn, SFn′, welche mit Hilfe einer Positionierungsplatte 4 jeweils unterhalb von Wippenarmen A, A′ einer Betätigungswippe 5 positioniert sind.
  • Im Gehäuseoberteil 2 ist die zweiarmige Betätigungswippe 5 um eine parallel zur Positionierungsplatte 4 verlaufende Schwenkachse 16 ortsfest schwenkbar gelagert. An jedem, vorzugsweise großflächig ausgebildeten Wippenarm A, A′ der Betätigungswippe 5 sind senkrecht hierzu zwei jeweils in Richtung der vier Schnappfedern SF₁, SF₂ SF₁′, SF₂′ weisende Schaltstößel 8,9 angeformt. Etwa in Höhe eines ersten Betätigungswippenlagers (nicht abgebildet) und beabstandet zur Schwenkachse 16 der Betätigungswippe 5 ist ein zweiter Schaltstößel 9 sowie ebenfalls in Höhe eines zweiten Betätigungswippenlagers (nicht abgebildet), jedoch in größerem Abstand zur Schwenkachse 16 ist ein erster Schaltstößel 8 angeformt. Der zweite Schaltstößel 9 ist mittels eines in ihm gleitbeweglich und teleskopartig geführten sowie federbelasteten Gleitstücks 7 in Abhängigkeit von einer auf die Betätigungswippe 5 wirkenden Betätigungskraft längenvariabel ausgebildet. Hierzu weist der zweite Schaltstößel 9 eine angeformte Hülse 6 auf, in deren Hubraum 10 das Gleitstück 7 mittels angeformter Rastnasen 11 gehalten wird. Das Gleitstück 7 wird durch eine vorgespannte Druckfeder DF₁ druckbeaufschlagt, wobei die Druckfeder DF₁ einerseits in einem ersten Sackloch 13 des zweiten Schaltstößels 9 sowie andererseits in einem zweiten Sackloch 14 des Gleitstücks 7 vorgespannt gehalten ist. Die Höhe des Hubraums 10 ist so dimensioniert, daß er abhängig vom maximalen Federweg Δx der Schnappfedern SFn, SFn′ sowie von der Anzahl n (n = 1,2,3 ...) der insgesamt auf einer Betatigungswippenseite jeweils angeformten Schaltstößel 8,9 (n-1) Δx beträgt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit einem ersten Schaltstößel 8 und einem zweiten Schaltstößel 9 ist das Gleitstück 7 somit um Δx verschiebbar.
  • Der erste Schaltstößel 8, welcher in Ausführungsbeispielen mit n Schaltstößeln im Vergleich zu den zweiten Schaltstößeln 9 stets der am weitesten von der Schwenkachse 16 beabstandete Schaltstößel ist, ist in sich starr ausgebildet, so daß er seine Länge nicht verändern kann. Seine Länge ist stets um (n-1)Δx kürzer als die Länge des schwenkachsennächsten zweiten Schaltstößels 9 in einer Ruheposition P₀.
  • Figur 2 zeigt eine Aufsicht auf die in der Positionierungsplatte 4 angeordneten Schnappfedern SF₁, SF₂, SF₁′, SF₂′. Deren Kalottenscheitel K₁, K₂, K₁′, K₂′ sind direkt unterhalb von Stößelspitzen S₁, S₂, S₁′, S₂′ positioniert. Die Schnappfedern SF₁, SF₂, SF₁′, SF₂′ sind bevorzugt kalottenförmig ausgebildet, wobei drei rotationssymmetrisch um den jeweiligen Kalottenscheitel sowie parallel zur Kalottenhöhe geführte Kalottenabschnitte durchgeführt sind.
  • Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Stufentastschalters soll nachfolgend am ersten Ausführungsbeispiel beschrieben werden. In der Ruheposition P₀, in welcher der Kippwinkel α der Betätigungswippe 5 Null Grad beträgt, liegen die Stößelspitzen S₁, S₂ der Schaltstößel 8, 9 in einer mit der Positionierungsebene der Positionierungsplatte 4 den maximalen Kippwinkel α bildenden Ausrichtungsebene 15. Die Stößelspitze S1 des zweiten Schaltstößels 9 liegt hierbei auf dem Kalottenscheitel K1 der zugeordneten Schnappfeder SF₁ auf. Die Stößelspitze S2 des ersten Schaltstößels 8 hat in der Ruheposition P₀ vom Kalottenscheitel K2 der dem ersten Schaltstoßel 8 zugeordneten Schnappfeder SF₂ den Abstand Δx. Da die Federkonstante D1 der im zweiten Schaltstößel 9 angeordneten Druckfeder DF₁ so dimensioniert ist, daß sie größer als die Federkonstante D₀ der Schnappfedern SFn, SFn′ ist, wird erreicht, daß durch eine auf die Betätigungswippe 5 wirkende Betätigungskraft zunächst die dem zweiten Schaltstößel 9 zugeordnete Schnappfeder SF₁ umspringt. Da sich direkt mittig unter der Schnappfeder SF₁ eine Leiterbahn befindet, wird über die Schnappfeder SF₁ eine Verbindung von Leiterbahnen hergestellt. Die Spitze S₂ des ersten Schaltstößels 8 liegt hierbei auf dem Kalottenscheitel K₂ auf. Damit ist eine erste Schaltposition P₁ erreicht. Wenn nun die Betätigungskraft an der Betätigungswippe 5 weiter erhöht wird, wird die Druckfeder DF₁ innerhalb des zweiten Schaltstößels 9 um Δx zusammengedrückt, wodurch das Gleitstück 7 in den Hubraum 10 des zweiten Schaltstößels 9 eingefahren wird und wodurch der starre erste Schaltstößel 8 die diesem zugeordnete Schnappfeder SF₂ aktiviert. Damit ist die zweite Schaltposition P₂ ausgelöst. Entsprechendes gilt für die andere Seite der Betätigungswippe 5.
  • Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Stufentastschalters soll anhand Figur 3 an einem weiteren Ausführungsbeispiel mit jeweils drei an jeder Wippenhälfte angeformten Schaltstößeln 8,9 beschrieben werden. Die ersten beiden von der Schwenkachse 16 aus in Richtung wachsenden Abstandes gezählten Schaltstößel sind längenvariable zweite Schaltstößel 9, während der von der Schwenkachse 16 am weitesten beabstandete Schaltstößel ein starrer erster Schaltstößel 8 ist. In der Ruheposition P₀ liegt die Stößelspitze S₁ auf der zugeordneten Schnappfeder SF₁ auf. Die Stoßelspitze S2 ist vom Kalottenscheitel K2 der zugeordneten Schnappfeder SF₂ um Δx entfernt. Die Stößelspitze S3 des ersten Schaltstößels 8 ist vom Kalottenscheitel K3 der diesem zugeordneten Schnappfeder SF₃ um 2Δx entfernt. Nach dem Aktivieren der ersten Schaltposition P₁ liegt S2 auf der zugeordneten Schnappfeder SF₂ auf, während S3 um Δx von der zugeordneten Schnappfeder SF₃ entfernt ist. Beim Aktivieren der zweiten Schaltposition P₂ wird der schwenkachsennahe zweite Schaltstößel 9 um Δx verkürzt, da die Federkonstante D2 des mittleren zweiten Schaltstößels 9 größer als die Federkonstante D1 der Druckfeder DF₁ des schwenkachsennahen zweiten Schaltstößels 9 dimensioniert ist. Beim weiteren Durchdrücken der Betätigungswippe 5 bis zum maximalen Kippwinkel α wird durch den starren ersten Betätigungsstößel 8 die diesem zugeordnete Schnappfeder SF₃ aktiviert und die dritte Schaltposition P₃ ausgelöst. Hierbei hat sich die im mittleren zweiten Schaltstoßel 9 angeordnete Druckfeder DF₂ um Δx zusammengeschoben, während die im schwenkachsennahen zweiten Schaltstößel 9 befindliche Druckfeder DF₁ sich um 2Δx zusammengeschoben hat. Nach Erreichen der dritten Arbeitsposition P3 liegen die Stößelspitzen S1, S2, S3 alle in der durch die Positionierungsplatte 4 vorgegebenen Positionierungsebene. Durch geeignete Dimensionierung der Federkonstanten D₁, D₂ der in den beiden zweiten Schaltstößeln 9 angeordneten Druckfedern DF₁, DF₂, wobei D2 größer D1 größer D0 gilt, läßt sich somit ein Stufentastschalter mit drei Arbeitsstellungen P₁, P₂, P₃ auf jeder Seite der Betätigungswippe 5 schaffen.

Claims (7)

  1. Elektrischer Tastschalter, insbesondere für die stufenweise Betätigung von Fensterhebermotoren in Kraftfahrzeugen, mit mindestens zwei Schnappfedern und mit einer bis zu einem maximalen Kippwinkel (α) um eine ortsfeste Schwenkachse (16) kippbaren und aus einer stabilen Ausgangsposition (P₀) heraus in 2n (n= 1, 2, 3...) instabile Schaltpositionen (Pn, Pn′) verbringbaren zweiarmigen Betätigungswippe (5), dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Wippenarm (A, A′) von der Schwenkachse (16) unterschiedlich beabstandete Schaltstößel (8, 9) der Anzahl n angeformt sind, deren schwenkachsenfernst angeordneter ein längenkonstanter erster Schaltstößel (8) ist und die schwenkachsennäheren betätigungskraftabhängige längenvariable zweite Schaltstößel (9) sind, daß jeweils unterhalb von Stößelspitzen (Sn, Sn′) zu diesen zentrierte und von diesen bei gleichzeitig größer werdendem Kippwinkel mittels an der Betätigungswippe (5) zunehmend angreifender Betätigungskräfte von der Schwenkachse (16) weg stufenweise fortschreitend jeweils längs eines maximalen Federwegs ΔX einzufedernde Schnappfedern (SFn, SFn′) der Federkonstante D₀ in einer durch eine Positionierungsplatte (4) vorgegebenen Positionierungsebene planar angeordnet sind, daß die n-1 zweiten Schaltstößel (9) jeweils ein in einem Hubraum (10) einer an dem Schaltstößel (9) angeformten Hülse (6) um maximal (n-1) ΔX verschiebbares, mittels einer Druckfeder (DFn-1, DFn-1′) beaufschlagtes, die Stößelspitze bildendes Gleitstück (7) aufweisen, wobei die jeweilige Druckfeder (DFn-1, DFn-1′) einerseits in einem ersten Sackloch (13) des zweiten Schaltstößels (9) sowie andererseits in einem zweiten Sackloch (14) des Gleitstücks (7) vorgespannt gehalten ist, daß die jeweilige Federkonstante Dn-1 jeder Druckfeder (DFn-1, DFn-1′) größer ist als die Federkonstante D₀ der Schnappfedern (SFn, SFn′) und die jeweilige Federkonstante Dn-1 der Druckfedern (DFn-1, DFn-1′) jeweils größer ist als die Federkonstante Dn-2 einer benachbarten und näher zur Schwenkachse (16) angeorndeten Druckfeder (DFn-2, DFn-2′) sowie jeweils kleiner ist als die Federkonstante Dn einer benachbarten und ferner zur Schwenkachse (16) angeordneten Druckfeder (DFn, DFn′), und daß in der Ausgangsposition (P₀) die Stößelspitzen (Sn, Sn′) in einer mit der Positionierungsebene einen maximalen Kippwinkel (α) bildenden Ausrichtungsebene (15) liegen und nach Kippung der Betätigungswippe (5) um den maximalen Kippwinkel (α) alle Stößelspitzen (Sn, Sn′) in der Positionierungsebene liegen.
  2. Elektrischer Tastschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Schaltpositionen (Pn) verbringbaren Schaltstößel (8,9) des ersten Wippenarms (A) und die in die Schaltpositionen (Pn′) verbringbaren Schaltstößel (8,9) des anderen Wippenarms (A′) sowie die hierzu korrespondierenden Schnappfedern (SFn, SFn′) jeweils achsensymmetrisch zur Schwenkachse (16) angeordnet sind.
  3. Elektrischer Tastschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnappfedern (SFn, SFn′) mittels einer Positionierungsplatte (4) auf einer Leiterplatte (3) positioniert sind.
  4. Elektrischer Tastschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitstück (7) mittels Rastnasen (11) im Hubraum (10) der Hülse (6) gehalten und geführt ist.
  5. Elektrischer Tastschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wippenarm (A, A′) breitflächig ausgebildet ist.
  6. Elektrischer Tastschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnappfedern (SFn, SFn′) kalottenförmig ausgebildet sind, wobei drei rotationssymmetrisch um den jeweiligen Kalottenscheitel (Kn, Kn′) und parallel zur Kalottenhöhe geführte Kalottenabschnitte durchgeführt sind und daß die Schnappfedern (SFn, SFn′) platzsparend alternierend auf Lücke gesetzt sind.
  7. Elektrischer Tastschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er vorzugsweise genau einen ersten Betätigungsstößel (8) und genau einen zweiten Betätigungsstößel (9) auf jeder Seite der Betätigungswippe (5) aufweist.
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