EP1239502A2 - Schalter, insbesondere elektrischer Fensterhebe- oder Schiebedachschalter für Fahrzeuge, Schaltsystem und Verfahren hierzu - Google Patents

Schalter, insbesondere elektrischer Fensterhebe- oder Schiebedachschalter für Fahrzeuge, Schaltsystem und Verfahren hierzu Download PDF

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EP1239502A2
EP1239502A2 EP01129286A EP01129286A EP1239502A2 EP 1239502 A2 EP1239502 A2 EP 1239502A2 EP 01129286 A EP01129286 A EP 01129286A EP 01129286 A EP01129286 A EP 01129286A EP 1239502 A2 EP1239502 A2 EP 1239502A2
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EP
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switching
switch
actuating element
rocker
actuating
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Reinhard Mahler
Jakob Bötz
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Valeo Schalter und Sensoren GmbH
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    • H01H2300/054—Application timeslot: duration of actuation or delay between or combination of subsequent actuations determines selected function

Definitions

  • the invention relates to a switch, in particular one electric window lift or sunroof switch for Vehicles with at least one in at least two Actuating positions actuable actuator, with one in operative connection with the actuating element standing switching mechanism, with over the switching mechanism closable contact points and with a closure or the state of the contact points electronics.
  • the Electronics controls the motor current of an electric motor that ultimately the one to be executed via the switch Performs switching task.
  • Such an electric motor can for example a window lift motor or a Sunroof motor.
  • the contact points can also be part one or more microswitches, the middle or can be operated directly via the switching element.
  • the invention also relates to a switching system and in particular a window lifting or sunroof switching system with a switch, electronics and one of the Electronics controlled motor. Furthermore, the Invention a method for operating a switch.
  • On Window lift switch has four, for example Operating positions, namely a manual advance as well as an automatic advance and a manual one Rewind and an automatic return of the to be lifted Disc.
  • Operating positions namely a manual advance as well as an automatic advance and a manual one Rewind and an automatic return of the to be lifted Disc.
  • the contact points are To provide complex, require space and are subject to contamination and wear.
  • the present invention is therefore based on the object to provide a switch that a the smallest possible number of contact points and still has a large number of switching stages.
  • This task is at the start of a switch described type according to the invention solved in that the Switching mechanism depending on the contact points Operating position of the actuating element in a certain time sequence closes and the electronics the sequence captured. The electronics evaluate the recorded sequence and controls depending on the recorded follow the corresponding electric motor.
  • the number the contact points is reduced. For example, it can with only two contact points and a corresponding one Switching mechanism implemented a variety of switching stages become. This can save installation space. Besides, is a simpler realization of the arrangement of the Contact points or their wiring possible, whereby due to the smaller number of contact points Failure probability of the switch is lower.
  • the actuating element can therefore have four Operating positions can be actuated, with the four Operating positions two contact points in four different time sequences can be concluded.
  • Such a switch then has four switching stages.
  • the four Operating positions or the four switching stages one manual forward, automatic forward, one manual rewind and automatic rewind for example a window pane or one Sunroofs correspond.
  • the Actuating element pressed in one direction when actuated and is raised in the other direction when pressed.
  • the actuating element can be a Have printing area. It can be lifted Actuator has a lifting surface that can be reached behind exhibit.
  • the Invention comprises the switching mechanism one by one Swivel-mounted rocker switch, the Switch rocker when actuating the actuating element first in a first switching stage only one contact point closes and upon further actuation of the actuating element in a further switching stage a second contact point closes.
  • the correspondingly mounted rocker switch can a closing of the contact points in an intended Sequence can be realized in a simple way.
  • the rocker switch is advantageously in the direction the switching force acting on the rocker switch movably supported, with the two free ends the rocker switch acts on the two contact points and the shifting force on the rocker switch in the Area between the pivot axis and the free ends of the Rocker switch acts on the rocker switch.
  • This can advantageously be ensured that the Switching force first on the one contact point and and only after further actuation of the actuating element on the second contact point acts.
  • the sequence can also be reversed. It can first the second contact point and in the case of further Actuating the actuating element via the rocker switch first contact point.
  • Shift paddle A very differentiated and precise application of the Shift paddle is achieved in that the shifting force acts on the rocker switch near the swivel axis.
  • the seesaws when the actuating element is pressed Shift paddle in one direction, and when lifting the Actuator bounces the rocker switch into the other Direction.
  • a rubber mat available a switching dome in the areas of the contact points having.
  • the switching domes are each elastically deformable and are used to close the contact points via the free Ends of the rocker switch depressed.
  • the elastic Deformability of the switching domes provides a defined Resistance that must be overcome by the switching force to operate the actuator.
  • the task mentioned at the outset is also supported by a Switching system, especially a window lifting or Sunroof system with a switch, electronics and solved by a motor controlled by the electronics characterized in that the switch is an im
  • a Switching system especially a window lifting or Sunroof system with a switch, electronics and solved by a motor controlled by the electronics characterized in that the switch is an im
  • the switch described above is.
  • the method according to the invention has the advantage that over a switch with a small number of Contact points based on the different in the sequence of Closing or opening the contact points a large one Number of different switching stages can be realized can.
  • Fig. 1 shows an overview in which is indicated in which time sequence two contact points KS1 and KS2 a switch can be closed or opened to a of four switching stages 1- 4 of the switch.
  • the contact point KS1 is closed and the contact point KS2 is open at time t 1 .
  • the contact point KS2 is additionally closed at a time t 2 following t 1 .
  • the chronological sequence of the closing of the contact points KS1 and KS2 to reach the switching stage 2 is thus as follows: closing of contact point KS1, then closing of contact point KS2.
  • the contact point KS2 is closed at a time t 1 , the contact point KS1 being open.
  • the contact point KS2 is closed in addition to a switching instant t 2 .
  • the sequence in which the contact points are closed in order to achieve switching stage 4 is therefore as follows: contact KS2 is closed, contact KS1 is then closed.
  • FIGS A switching mechanism is shown in the following FIGS with which a certain chronological sequence of the Closing two contact points KS1 and KS2 below Consideration of two switching times implemented can be.
  • FIG. 2 shows an actuating element 11 which has an actuating section 13.
  • the actuating element 11 is rotatably mounted to a limited extent along an axis 15. If the actuating element 11 on the actuating section 13 according to FIG. 2 is acted upon by a switching force Fs 1 , then the actuating element 11 rotates along the arrow 17 about the axis 15. As a result, a pressure arm 19 is pushed in via a pressure pin 21 formed on the underside of the actuating element 11 A force is applied in the direction of arrow 23.
  • the pressure arm 19 has a vertically displaceably mounted circular cylinder section 25, on whose side facing away from the pressure pin 21 a flat projection 27 is arranged.
  • the projection 27 has a pressure lug 29, via which the switching force Fs 1 is directed to a rocker switch 31.
  • a rocker switch 31 On the side of the rocker switch facing away from the pressure lug 29, two intermediate elements 33, arranged one behind the other and vertically displaceably mounted, are arranged.
  • the intermediate elements 33 each rest on an elastically deformable switching dome 35, 36 of a switching mat 37 indicated in sections.
  • the switching dome 35 is pressed onto a printed circuit board 39 via the pressure arm 19, its pressure lug 29, the rocker switch 31 and the intermediate element 33.
  • a contact point KS1 is arranged below the switching dome 35 on the printed circuit board 39 and is closed due to the contact with the side 43 of the switching dome 35 facing the contact point KS1.
  • a microswitch comprising a contact point.
  • the actuating element 11 If the actuating element 11 according to FIG. 3 is subjected to a switching force Fs 2 in another direction on the actuating section 13, the actuating element 11 is rotated about the axis 15 in the direction of the arrow 45.
  • a nose 47 molded onto the actuating element 11 guides the switching force Fs 2 into a pull arm 51 which is rotatably mounted to a limited extent about an axis 49.
  • the pull arm 51 rotates in the direction of the arrow 53 due to the action of force.
  • the pull arm 51 points on the side facing the switching rocker 31 a nose 55 on.
  • Fig. 5 shows the type of storage of the rocker switch 31.
  • Die Switch rocker 31 has 59 journals in the area of the axis on. The trunnions are in a downward open, vertically extending slot 61 out. This will be next to a horizontal movement of the rocker switch 31 Enables movement.
  • 6 and 7 show the sequence of closing the contact points KS1 and KS2 when the actuating element 11 is raised with a switching force Fs 1 .
  • the pressure arm 19 is pivoted about the axis 49 to a limited extent.
  • the nose 29 of the pressure arm 19 presses the rocker switch 31 into the inclined position shown in FIG. 6.
  • the switching force Fs 1 is applied to the rocker switch 31 via the nose 29 near the pivot axis 59.
  • the switching force Fs 1 is transmitted via the switching rocker 31 to the switching dome 35 which is elastically deformed due to the switching force Fs 1 and whose contact side 43 closes the contact point KS1. 6 thus represents the first switching stage.
  • FIG. 11 An existing one on the printed circuit board 39, in FIG. 11 indicated electronics 69 detects the closing sequence of the Contact points KS1 and KS2. Because of the recorded sequence is a motor, not shown, accordingly driven.
  • the pull arm 51 is acted upon by the switching force Fs 2 according to FIG. 8.
  • the nose 55 of the pull arm 51 presses the rocker switch 31 into the inclined position shown in FIG. 8.
  • the free end 63 of the rocker switch 31 presses on the switching dome 36, whereby the contact point KS2 is closed. 8 shows the switching stage 3.
  • an electric motor controlled by electronics 69 is controlled in such a way that, for example, a window regulator is advanced manually.
  • the switching force Fs 2 is removed, the advance stops due to the elastic resetting of the switching dome 35, which opens the contact point KS1.
  • the contact point KS2 is additionally closed.
  • the corresponding electric motor is switched to automatic advance via the electronics 69, ie the window opened via the window lifter is automatically opened up to a stop.
  • the rocker switch 31 is brought into its starting position shown in FIG. 4 due to the restoring force of the two switching domes 35, 36.
  • switching stage 3 If a switching force Fs 1 is now applied, switching stage 3 according to FIG. 8 is reached.
  • a manual return ie a manual closing of the previously opened window pane, is achieved via the electronics 69 in this switching stage.
  • the contact point KS2 is opened and the closing process is interrupted.
  • the switching stage 4 is reached.
  • the electric motor is switched to automatic return via electronics 69, ie the corresponding window is automatically closed completely.
  • the switching rocker 31 is returned to the horizontal position shown in FIG. 4 due to the elastic recovery of the two switching domes 35, 36.
  • the Actuator 11 is for actuation in the area of Actuating section 13 depressed or pulled up.
  • the intermediate elements 13 are L-shaped.
  • the horizontally extending legs 75 of the respective intermediate element 33 are arranged between the underside of the rocker switch 31 and the top of the respective switching dome 35, 36.
  • the vertically extending legs 77 are each arranged axially displaceably in a guide formed by a housing section 79. This ensures that the switching force Fs 1 or Fs 2 applied to the limbs 33 via the rocker switch 31 press the switching domes 35, 36 in the intended position in the optimal direction, so that the corresponding contact KS1 or KS2 can be reliably closed ,
  • the pull arm 51 shown in the figures shows how 13 clearly shows two Arm sections 81 and 83. At the in the figures illustrated embodiment only finds the Arm section 81 with the pressure lug 29 arranged thereon Use. The arm section 81 is then used if the switching mechanism is built up mirror-inverted. The Pull arm 51 is therefore for different embodiments of the switch can be used.

Landscapes

  • Tumbler Switches (AREA)
  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Schalter, insbesondere einem elektrischen Fensterhebe- oder Schiebedachschalter für Fahrzeuge, mit wenigstens einem in wenigstens zwei Betätigungsstellungen betätigbaren Betätigungselement, mit einer mit dem Betätigungselement in Wirkverbindung stehenden Schaltmechanik, mit über die Schaltmechanik schließbaren Kontaktstellen und mit einer die Schließung bzw. den Zustand der Kontaktstellen erfassenden Elektronik. Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch, dass die Schaltmechanik die Kontaktstellen je nach Betätigungsstellung des Betätigungselements in einer bestimmten zeitlichen Abfolge schließt und die Elektronik die Abfolge erfasst. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Schalter, insbesondere einen elektrischen Fensterhebe- oder Schiebedachschalter für Fahrzeuge, mit wenigstens einem in wenigstens zwei Betätigungsstellungen betätigbaren Betätigungselement, mit einer mit dem Betätigungselement in Wirkverbindung stehenden Schaltmechanik, mit über die Schaltmechanik schließbaren Kontaktstellen und mit einer Schließung bzw. den Zustand der Kontaktstellen erfassenden Elektronik. Die Elektronik steuert den Motorstrom eines Elektromotors, der letztendlich die über den Schalter auszuführende Schaltaufgabe ausführt. Ein derartiger Elektromotor kann beispielsweise ein Fensterhebemotor oder auch ein Schiebedachmotor sein. Die Kontaktstellen können auch Teil eines oder mehrerer Mikroschalter sein, die mittel- oder unmittelbar über das Schaltelement betätigt werden.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Schaltsystem und insbesondere ein Fensterhebe- oder Schiebedachsschaltystem mit einem Schalter, einer Elektronik und einem von der Elektronik gesteuerten Motor. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Schalters.
Eingangs genannte Schalter sehen regelmäßig für das Betätigungselement mehrere Betätigungsstellen vor. Ein Fensterhebeschalter weist beispielsweise vier Betätigungsstellungen auf, nämlich einen manuellen Vorlauf sowie einen automatischen Vorlauf und einen manuellen Rücklauf sowie einen automatischen Rücklauf der zu hebenden Scheibe. Nachteilhafterweise ist für jede Betätigungsstellung des Betätigungselements bzw. für jede Schaltstufe mindestens eine Kontaktstelle erforderlich. Bei vier Betätigungsstellungen sind demnach mindestens vier Kontaktstellen vorzusehen. Die Kontaktstellen sind aufwendig bereitzustellen, benötigen Bauraum und unterliegen einer Verschmutzung und einem Verschleiß.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Schalter bereitzustellen, der eine möglichst geringere Anzahl von Kontaktstellen und dennoch eine große Anzahl von Schaltstufen aufweist.
Diese Aufgabe wird bei einem Schalter der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Schaltmechanik die Kontaktstellen je nach Betätigungsstellung des Betätigungselements in einer bestimmten zeitlichen Abfolge schließt und die Elektronik die Abfolge erfasst. Die Elektronik wertet dabei die erfasste Abfolge aus und steuert je nach der erfassten Abfolge den entsprechenden Elektromotor.
Vorteilhafterweise wird dadurch erreicht, dass die Anzahl der Kontaktstellen reduziert wird. Es kann beispielsweise mit lediglich zwei Kontaktstellen und einer entsprechenden Schaltmechanik eine Vielzahl von Schaltstufen realisiert werden. Hierdurch kann Bauraum gespart werden. Außerdem ist eine einfachere Realisierung der Anordnung der Kontaktstellen bzw. deren Verdrahtung möglich, wobei aufgrund der geringeren Anzahl von Kontaktstellen die Ausfallwahrscheinlichkeit des Schalters geringer ist.
Erfindungsgemäß kann demnach das Betätigungselement in vier Betätigungsstellungen betätigbar sein, wobei über die vier Betätigungsstellungen zwei Kontaktstellen in vier unterschiedlichen zeitlichen Abfolgen geschlossen werden.
Ein derartiger Schalter weist dann vier Schaltstufen auf. Wie eingangs bereits erwähnt, können die vier Betätigungsstellungen bzw. die vier Schaltstufen einem manuellen Vorlauf, einem automatischen Vorlauf, einem manuellen Rücklauf und einem automatischen Rücklauf beispielsweise einer Fensterscheibe oder eines Schiebedaches entsprechen. Vorteilhafterweise sind erfindungsgemäß lediglich zwei Kontaktstellen zur Realisierung von vier Schaltstufen erforderlich.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass bei Betätigen des Betätigungselements in eine Richtung (Betätigungsstellung bzw. Schaltstufe 1) zuerst eine Kontaktstelle geschaltet und bei weiterem Betätigen des Betätigungselements in die gleiche Richtung zusätzlich die zweite Kontaktstelle geschaltet wird (Betätigungsstellung bzw. Schaltstufe 2). Bei Betätigen des Betätigungselements in eine andere Richtung wird vorteilhafterweise zuerst die zweite Kontaktstelle geschaltet (Betätigungsstellung bzw. Schaltstufe 3) und bei weiterem Betätigen des Betätigungselements in diese andere Richtung zusätzlich die erste Kontaktstelle geschaltet (Betätigungsstellung bzw. Schaltsstufe 4). Über ein derartiges Schalten lassen sich vier verschiedene Schaltstufen über lediglich zwei Kontaktstellen bei Betätigen des Betätigungselements in lediglich zwei Richtungen auf einfache und vorteilhafte Weise realisieren.
Vorteilhafterweise ist hierbei denkbar, dass das Betätigungselement bei Betätigen in eine Richtung gedrückt und bei Betätigen in die andere Richtung angehoben wird. Zum Drücken kann das Betätigungselement hierbei eine Druckfläche aufweisen. Zum Anheben kann das Betätigungselement eine hintergreifbare Hebefläche aufweisen.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Schaltmechanik eine um eine Schwenkachse schwenkbar gelagerte Schaltwippe, wobei die Schaltwippe bei Betätigen des Betätigungselements zunächst in einer ersten Schaltstufe lediglich eine Kontaktstelle schließt und bei weiterem Betätigen des Betätigungselements in einer weiteren Schaltstufe eine zweite Kontaktstelle schließt. Über die entsprechend gelagerte Schaltwippe kann ein Schließen der Kontaktstellen in einer vorgesehenen Abfolge auf einfache Art und Weise realisiert werden.
Vorteilhafterweise ist hierbei die Schaltwippe in Richtung der auf die Schaltwippe wirkenden Schaltkraft bedingt verfahrbahr gelagert, wobei über die beiden freien Enden der Schaltwippe die beiden Kontaktstellen beaufschlagt werden und wobei die Schaltkraft auf die Schaltwippe in dem Bereich zwischen der Schwenkachse und den freien Enden der Schaltwippe auf die Schaltwippe wirkt. Hierbei kann vorteilhafterweise gewährleistet werden, dass die Schaltkraft zunächst auf die eine Kontaktstelle und und erst bei weiterem Betätigen des Betätigungselements auf die zweite Kontaktstelle wirkt. Je nach Ausgestaltung der Schaltmechanik kann die Abfolge auch umgekehrt sein. Es kann zuerst die zweite Kontaktstelle und bei weiterem Betätigen des Betätigungselements über die Schaltwippe die erste Kontaktstelle beaufschlagt werden.
Ein sehr differenziertes und genaues Beaufschlagen der Schaltwippe wird dadurch erreicht, dass die Schaltkraft nahe der Schwenkachse auf die Schaltwippe wirkt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass bei Betätigen des Betätigungselements in die eine Richtung die Schaltkraft zwischen der Schwenkachse und dem einen freien Ende der Schaltwippe und bei Betätigen des Betätigungselements in die andere Richtung die Schaltkraft zwischen der Schwenkachse und dem anderen freien Ende der Schaltwippe wirkt. Hierdurch wird die unterschiedliche Abfolge der Schließung der Kontaktstellen bei Betätigen des Betätigungselements in die eine Richtung bzw. in die andere Richtung gewährleistet.
Vorzugsweise wippt bei Drücken des Betätigungselements die Schaltwippe in die eine Richtung, und bei Anheben des Betätigungselements wippt die Schaltwippe in die andere Richtung.
Bei einer weiteren Ausstattungsform der Erfindung ist zwischen den Kontaktstellen und der Schaltwippe bzw. den freien Enden der Schaltwippe eine Gummimatte vorhanden, die in den Bereichen der Kontaktstellen je einen Schaltdom aufweist. Die Schaltdome sind jeweils elastisch verformbar und werden zum Schließen der Kontaktstellen über die freien Enden der Schaltwippe niedergedrückt. Die elastische Verformbarkeit der Schaltdome leistet einen definierten Widerstand, der von der Schaltkraft überwunden werden muss, um das Betätigungselement zu betätigen.
Vorzugsweise wird eine Rückstellkraft der Schaltwippe bzw. der freien Enden der Schaltwippe über die elastische Rückverformung des Schaltdomes aufgebracht. Dies hat den Vorteil, dass zusätzliche Federelemente entfallen, die eine derartige Rückstellkraft aufzubringen hätten.
Um ein exaktes Beaufschlagen der Schaltdome der Gummimatte zu gewährleisten, ist bei einer weiteren Ausbildung der Erfindung vorgesehen, dass zwischen der jeweiligen Kontaktstelle und der Schaltwippe ein Zwischenteil vorhanden ist, das senkrecht zur Achse der Schaltwippe bzw. in der Richtung geführt ist, die zum Niederdrücken des jeweiligen Schaltdomes erforderlich ist. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass die entsprechenden Schaltdome mit einer definiert angewandten Kraft niedergedrückt werden und die entsprechende Kontaktstelle hierzu sicher geschlossen wird.
Die eingangs genannte Aufgabe wird außerdem durch ein Schaltsystem, insbesondere einem Fensterhebe- oder Schiebedachsystem mit einem Schalter, einer Elektronik und einem von der Elektronik gesteuerten Motor gelöst, das sich dadurch kennzeichnet, dass der Schalter ein im Vorhergehenden beschriebener Schalter ist.
Die genannte Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren zum Betreiben eines Schalters, insbesondere eines im Vorhergehenden beschriebenen Schalters, gelöst, das sich durch folgende Verfahrensschritte kennzeichnet:
  • Schließen und/oder Öffnen von Kontaktstellen in einer definierten Abfolge, insbesondere über eine über ein Betätigungselement betätigbare Schaltmechanik,
  • Erfassen der Abfolge über insbesondere eine Elektronik, und
  • gegebenenfalls Ansteuern eines Elektromotors.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat hierbei den Vorteil, dass über einen Schalter mit einer geringen Anzahl von Kontaktstellen aufgrund der verschiedenen bei Abfolgen des Schließens bzw. Öffnens der Kontaktstellen eine große Anzahl von verschiedenen Schaltstufen realisiert werden kann.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert ist.
Es zeigen:
Fig. 1 :
eine Übersicht über die verschiedenen Schaltstufen 1 - 4 und zugehörigem Zustand der Kontaktstellen 1 und 2;
Fig. 2:
den Kraftverlauf innerhalb eines erfindungsgemäßen Schalters bei Niederdrücken des Betätigungselements;
Fig. 3:
den entsprechenden Kraftverlauf bei Anheben des Betägigungselements;
Fig. 4:
eine neutrale Schaltstufe des Betätigungselements;
Fig. 4.1:
einen vergrößerten Teilausschnitt aus Fig. 4;
Fig. 5:
die Freiheitsgrade der Schaltwippe der Schaltmechanik;
Fig. 6 und 7:
verschiedene Schaltstufen bei Anheben des Betätigungselements;
Fig. 8 und 9:
verschiedene Schaltstufen bei Niederdrücken des Betätigungselements;
Fig. 10:
die Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Schalter;
Fig. 11:
einen Schnitt durch den Schalter gemäß Fig. 10 entlang der Linie XI;
Fig. 12:
einen Schnitt entlang der Linie XII in Fig. 11; und
Fig. 13:
einen Schnitt entlang der Linie XIII in Fig. 11.
Fig. 1 zeigt eine Übersicht, in der angegeben ist, in welcher zeitlichen Abfolge zwei Kontaktstellen KS1 und KS2 eines Schalters geschlossen bzw. geöffnet werden, um eine von vier Schaltstufe 1- 4 des Schalters zu realisieren.
Bei Schaltstufe 1 ist zum Zeitpunkt t1 die Kontaktstelle KS1 geschlossen und die Kontaktstelle KS2 geöffnet. Bei Schaltstufe 2 wird bei einem auf t1 folgenden Zeitpunkt t2 zusätzlich die Kontaktstelle KS2 geschlossen. Die zeitliche Abfolge des Schließens der Kontaktstellen KS1 und KS2 zur Erreichung der Schaltrstufe 2 ist damit folgendermaßen: Schließen von Kontaktstelle KS1, daraufhin Schließen von Kontaktstelle KS2.
Zur Realisierung von Schaltstufe 3 wird die Kontaktstelle KS2 zu einem Zeitpunkt t1 geschlossen, wobei die Kontaktstelle KS1 geöffnet ist. Um von Schaltstufe 3 in Schaltstufe 4 zu gelangen, wird zusätzlich zu einem Schaltzeitpunkt t2 die Kontaktstelle KS2 geschlossen. Die Reihenfolge des Schließens der Kontaktstellen zur Erreichung der Schaltstufe 4 ist damit die folgende: Schließen von Kontaktstelle KS2, daraufhin Schließen von Kontaktstelle KS1.
Aus Fig. 1 wird deutlich, dass aufgrund der verschiedenen zeitlichen Abfolgen des Schließens der beiden Kontaktstellen KS1 und KS2 unter Berücksichtigung von zwei Schaltzeitpunkten vier Schaltstufen realisiert werden können. Wird ein weiterer Schaltzeitpunkt t3 berücksichtigt, so können weitere Schaltstufen realisiert werden. Auch durch weitere Kontaktstellen kann eine größere Anzahl von Schaltstufen erreicht werden kann.
In den nachfolgenden Figuren 2 - 9 wird eine Schaltmechanik beschrieben, mit der eine bestimmte zeitliche Abfolge des Schließens von zwei Kontaktstellen KS1 und KS2 unter Berücksichtigung von zwei Schaltzeitpunkten realisiert werden kann.
Fig. 2 zeigt ein Betätigungselement 11, das einen Betätigungsabschnitt 13 aufweist. Das Betätigungselement 11 ist entlang einer Achse 15 bedingt drehbar gelagert. Wird das Betätigungselement 11 am Betätigungsabschnitt 13 gemäß Fig. 2 mit einer Schaltkraft Fs1 beaufschlagt, so dreht sich das Betätigungselement 11 entlang des Pfeiles 17 um die Achse 15. Hierdurch wird ein Druckarm 19 über einen an der Unterseite des Betätigungselements 11 angeformten Druckzapfen 21 in Richtung des Pfeiles 23 mit einer Kraft beaufschlagt. Der Druckarm 19 weist einen vertikal verschiebbar gelagerten Kreiszylinderabschnitt 25 auf, an dessen dem Druckzapfen 21 abgewandten Seite ein flach ausgebildeter Vorsprung 27 angeordnet ist. Der Vorsprung 27 weist eine Drucknase 29 auf, über welche die Schaltkraft Fs1 auf eine Schaltwippe 31 geleitet wird. Auf der der Drucknase 29 abgewandten Seite der Schaltwippe sind zwei hintereinander angeordnete, vertikal verschiebbar gelagerte Zwischenelemente 33 angeordnet. Die Zwischenelemente 33 liegen je auf einem elastisch verformbaren Schaltdom 35, 36 einer abschnittsweise angedeuteten Schaltmatte 37 auf.
Wird das Betätigungselement mit einer Schaltkraft Fs1 beaufschlagt, so wird der Schaltdom 35 über den Druckarm 19, dessen Drucknase 29, die Schaltwippe 31 und das Zwischenelement 33 auf eine Leiterplatine 39 niedergedrückt. Unterhalb des Schaltdoms 35 ist auf der Leiterplatine 39 eine Kontaktstelle KS1 angeordnet, die aufgrund des Kontakts mit der der Kontaktstelle KS1 zugewandten Seite 43 des Schaltdoms 35 geschlossen wird. Anstelle des Schaltdoms 35 und der Kontaktstelle KS1 ist ebenfalls denkbar, einen eine Kontaktstelle umfassenden Mikroschalter vorzuzsehen.
Wird das Betätigungselement 11 gemäß Fig. 3 am Betätigungsabschnitt 13 in eine andere Richtung mit einer Schaltkraft Fs2 beaufschlagt, so wird das Betätigungselement 11 um die Achse 15 in Richtung des Pfeiles 45 gedreht. Eine an das Betätigungselement 11 angeformte Nase 47 leitet die Schaltkraft Fs2 in einen um eine Achse 49 bedingt drehbar gelagerten Zugarm 51. Der Zugarm 51 dreht sich aufgrund der Krafteinwirkung in Richtung des Pfeiles 53. Auf der der Schaltwippe 31 zugewandten Seite weist der Zugarm 51 eine Nase 55 auf. Bei Betätigen des Betägigungselements 11 mit der Schaltkraft Fs2 wird demnach die Schaltwippe 31 samt Zwischeneiement 33 und Schaltdom 36 auf eine Kontaktstelle KS2 der Leiterplatine 39 niedergedrückt.
Die Fig. 4 - 9 zeigen den Druckarm 19, den Zugarm 51, die Schaltwippe 31, die beiden Zwischenelemente 33 und die beiden Kontaktstellen KS1 und KS2 in Vorderansicht.
In der Fig. 4 ist die neutrale Ausgangsstellung dargestellt, in welcher das Betätigungselement 11 mit keiner Schaltkraft beaufschlagt ist. Deutlich zu erkennen ist, dass die um eine Achse 59 drehbar gelagerte Schaltwippe 31 eine waagrechte Position einnimmt. Die Schaltwippe 31 liegt hierbei auf den beiden Zwischenelementen 33 auf. Die Zwischenelemente 33 ihrerseits liegen auf den beiden Schaltdomen 35, 36 auf.
Fig. 5 zeigt die Art der Lagerung der Schaltwippe 31. Die Schaltwippe 31 weist im Bereich der Achse 59 Lagerzapfen auf. Die Lagerzapfen sind in einem nach unten offenen, vertikal verlaufenden Langloch 61 geführt. Damit wird neben der Schwenkbewegung der Schaltwippe 31 eine horizontale Bewegung ermöglicht.
Die Fig. 6 und 7 zeigen die Abfolge des Schließens der Kontaktstellen KS1 und KS2 bei einem Anheben des Betätigungselements 11 mit einer Schaltkraft Fs1.
Wird gemäß Fig. 3 eine Schaltkraft Fs1 auf das Betätigungselement 11 ausgeübt, so wird der Druckarm 19 um die Achse 49 bedingt verschwenkt. Die Nase 29 des Druckarms 19 drückt die Schaltwippe 31 in die in Fig. 6 dargestellte Schräglage. Die Schaltkraft Fs1 wird über die Nase 29 nahe der Schwenkachse 59 auf die Schaltwippe 31 aufgebracht. Weiterhin wird die Schaltkraft Fs1 über die Schaltwippe 31 auf den sich aufgrund der Schaltkraft Fs1 elastisch verformten Schaltdom 35 übertragen, dessen Kontaktseite 43 die Kontaktstelle KS1 schließt. Fig. 6 gibt damit die erste Schaltstufe wieder.
Bei Erhöhen der Schaltkraft Fs2 stützt sich das freie Ende 65 der Schaltwippe auf dem Zwischenelement 33 bzw. auf dem neidergedrückten Schaltdom 36 ab. Hierdurch wird der Kraftfluss in das freie Ende 63 der Schaltwippe 31 geleitet. Schließlich verformt sich, wie in Fig. 7 dargestellt, ebenfalls der zweite Schaltdom 36 elastisch und die Schaltwippe nimmt eine waagrechte Stellung ein. Dies hat zur Folge, dass die Kontaktstelle KS2 ebenfalls geschlossen wird. In der Fig. 7 ist demnach die Schaltstufe 2 dargestellt.
Eine auf der Leiterplatine 39 vorhandene, in Fig. 11 angedeutete Elektronik 69 erfasst die Schließabfolge der Kontaktstellen KS1 und KS2. Aufgrund der erfassten Abfolge wird ein nicht dargestellter Motor entsprechend angesteuert.
Ausgehend von Fig. 4 wird gemäß Fig. 8 der Zugarm 51 mit der Schaltkraft Fs2 beaufschlagt. Die Nase 55 des Zugarms 51 drückt hierbei die Schaltwippe 31 in die in Fig. 8 dargestellte Schräglage. Das freie Ende 63 der Schaltwippe 31 drückt auf den Schaltdom 36, wodurch die Kontaktstelle KS2 geschlossen wird. Fig. 8 zeigt die Schaltstufe 3.
Wird die Schaltkraft Fs2 gemäß Fig. 9 weiter erhöht, so stützt sich die Schaltwippe 31 auf den bereits niedergedrückten Schaltdom 36 mit dem freien Ende 63 ab. Dadurch wird die Schaltkraft Fs2 in das freie Ende 65 der Schaltwippe 31 geleitet. Das freie Ende 65 der Schaltwippe 31 drückt schließlich den Schaltdom 36 bzw. dessen Kontaktseite 43 gegen die Kontaktsstelle KS1. Damit sind beide Kontaktstellen KS2 und KS1 geschlossen. Fig. 9 zeigt folglich die Schaltstufe 4.
Bei Wegnahme der Schaltkraft Fs1 bzw. Fs2 wird die Schaltwippe 31 über die elastische Rückverformung der Schaltdome 35, 36 in die in Fig. 4 gezeigte Ausgangslage zurückgestellt.
Bei der Schaltstufe 1 gemäß Fig. 6 wird ein über die nicht dargestellte Elektronik 69 angesteuerter Elektromotor so gesteuert, dass ein manueller Vorlauf beispielsweise eines Fensterhebers erfolgt. Bei Wegnahme der Schaltkraft Fs2 stoppt der Vorlauf aufgrund der elastischen Rückstellung des Schaltdomes 35, die die Kontaktstelle KS1 öffnet. Wird allerdings gemäß Fig. 7 die Schaltkraft Fs2 erhöht, so wird zusätzlich die Kontaktstelle KS2 geschlossen. In dieser Schaltstufe 2 wird über die Elektronik 69 der entsprechende Elektromotor auf automatischen Vorlauf geschaltet, d.h. das über den Fensterheber geöffnete Fenster wird bis an einen Anschlag automatisch geöffnet. Bei Wegnahme der Schaltkraft Fs1 wird die Schaltwippe 31 aufgrund der Rückstellkraft der beiden Schaltdome 35, 36 in ihre in Fig. 4 gezeigte Ausgangslage gebracht.
Wird nun eine Schaltkraft Fs1 aufgebracht, so wird die Schaltstufe 3 gemäß Fig. 8 erreicht. Über die Elektronik 69 wird in dieser Schaltstufe ein manueller Rücklauf, d.h. ein manuelles Schließen der zuvor geöffneten Fensterscheibe, erreicht. Bei Wegnahme der Schaltkraft Fs1 wird die Kontaktstelle KS2 geöffnet und der Schließvorgang unterbrochen. Wird allerdings, wie in Fig. 9 dargestellt, die Schaltkraft Fs2 erhöht und damit zusätzlich zu der Kontaktstelle KS2 die Kontaktstelle KS1 geschlossen, so wird die Schaltstufe 4 erreicht. In dieser Schaltstufe 4 wird der Elektromotor über die Elektronik 69 auf automatischen Rücklauf geschaltet, d.h. das entsprechende Fenster wird automatisch vollständig geschlossen. Bei Wegnahme der Schaltkraft Fs2 wird aufgrund der elastischen Rückverformung der beiden Schaltdome 35, 36 die Schaltwippe 31 in die in Fig. 4 gezeigte waagrechte Stellung zurückgeführt.
Aus Fig. 4, bzw. dem in Fig. 4.1 vergrößerten Ausschnitt der Fig. 4, wird deutlich, dass die Zwischenstücke 33, die zwischen den Schaltdomen 35, 36 und der Schaltwippe 31 angeordnet sind, an ihrer Unterseite plan auf den Schaltdomen 35, 36 aufliegen. Die der Schaltwippe 31 zugewandten Oberseiten der beiden Zwischenelemente 33 weisen jeweils zwei abgeschrägte, aufeinander zulaufende, sich unter einem stumpfen Winkel schneidenden Teilflächen 85 und 87 auf.
Durch die schräg verlaufenden Teilflächen 85, 87 kann eine optimale Einleitung der Schaltkraft Fs1 und Fs2 über die Schaltwippe 31 auf das Zwischenelement 33 bzw. die Schaltdome 35, 36 erreicht werden. Bei den in Fig. 6 und Fig. 8 gezeigten Schaltstufen befindet sich die Schaltwippe 31 in einer verschwenkten Lage. Aufgrund der abgeschrägten Teilflächen 85 und 87 liegen die freien Enden 63 und 65 der Schaltwippe 31 dennoch auf der Oberseite des Zwischenelements 33 bzw. auf den entsprechenden Teilflächen 85 und 87 satt auf.
In der Fig. 10 ist die eine elliptische Kontur aufweisende Oberseite eines Schalters 71 dargestellt. Das Betätigungselement 11 wird zur Betätigung im Bereich des Betätigungsabschnitts 13 niedergedrückt oder hochgezogen.
Aus den in den Fig. 11 und 13 gezeigten Schnitten ist ersichtlich, dass der Druckarm 19 entlang seines Kreiszylinderabschnitts 25 von einem den Druckarm 19 axial führenden Gehäuseabschnitt 73 umgeben ist.
Sowohl aus Fig. 11 als auch Fig. 13 wird deutlich, dass die Zwischenelemente 13 L-förmig ausgebildet sind. Die waagrecht verlaufenden Schenkel 75 des jeweiligen Zwischenelements 33 sind zwischen der Unterseite der Schaltwippe 31 und der Oberseite des jeweiligen Schaltdomes 35, 36 angeordnet. Die vertikal verlaufenden Schenkel 77 sind jeweils in einer von einem Gehäuseabschnitt 79 gebildeten Führung axial verschiebbar angeordnet. Hierdurch wird gewährleistet, dass die über die Schaltwippe 31 auf die Schenkel 33 aufgebrachte Schaltkraft Fs1 bzw. Fs2 die Schaltdome 35, 36 an der vorgesehenen Stelle in optimaler Richtung niederdrücken, so dass ein funktionssicheres Schließen des entsprechenden Kontaktes KS1 bzw. KS2 erfolgen kann.
Der in den Figuren dargestellte Zugarm 51 weist, wie insbesondere aus Fig. 13 deutlich hervorgeht, zwei Armabschnitte 81 und 83 auf. Bei der in den Figuren dargestellten Ausführungsform findet lediglich der Armabschnitt 81 mit der daran angeordneten Drucknase 29 Verwendung. Der Armabschnitt 81 kommt dann zum Einsatz, wenn die Schaltmechanik spiegelverkehrt aufgebaut wird. Der Zugarm 51 ist demnach für verschiedene Ausführungsformen des Schalters verwendbar.
Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und in der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Claims (14)

  1. Schalter (71), insbesondere elektrischer Fensterhebeoder Schiebedachschalter für Fahrzeuge, mit wenigstens einem in wenigstens zwei Betätigungsstellungen betätigbaren Betätigungselement (11), mit einer mit dem Betätigungselement in Wirkverbindung stehenden Schaltmechanik, mit über die Schaltmechanik schließbaren Kontaktstellen (KS1, KS2) und mit einer die Schließung bzw. den Zustand der Kontaktstellen (KS1, KS2) erfassenden Elektronik (69), dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltmechanik die Kontaktstellen (KS1, KS2) je nach Betätigungsstellung des Betätigungselements (11) in einer bestimmten zeitlichen Abfolge schließt und die Elektronik die Abfolge erfasst.
  2. Schalter (71) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (11) in vier Betätigungsstellungen betätigbar ist, wobei über die vier Betätigungsstellungen zwei Kontaktstellen (KS1, KS2) in vier unterschiedlichen zeitlichen Abfolgen geschlossen werden.
  3. Schalter (71) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Betätigen des Betätigungselements (11) in eine Richtung (Betätigungsstellung 1) zuerst eine Kontaktstelle (KS1) geschaltet und bei weiterem Betätigen des Betätigungselements (11) in diese Richtung zusätzlich die zweite Kontaktstelle (KS2) geschaltet wird (Betätigungsstellung 2) und dass bei Betätigen des Betätigungselements (11) in eine andere Richtung zuerst die zweite Kontaktstelle (KS2) geschaltet (Betätigungsstellung 3) und bei weiterem Betätigen des Betätigungselements (11) in diese Richtung zusätzlich die erste Kontaktstelle (KS1) geschaltet wird (Betätigungsstellung 4).
  4. Schalter (71) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (11) bei Betätigen in eine Richtung gedrückt wird und bei Betätigen in die andere Richtung angehoben wird.
  5. Schalter (71) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltmechanik eine um eine Schwenkachse (59) schwenkbar gelagerte Schaltwippe (31) umfasst, wobei die Schaltwippe (31) bei Betätigen des Betätigungselements (11) zunächst in einer ersten Schaltstufe lediglich eine Kontaktstelle (KS1 bzw. KS2) schließt und bei weiterem Betätigen des Betätigungselements (11) in einer weiteren Schaltstufe eine zweite Kontaktstelle (KS1 bzw. KS2) schließt.
  6. Schalter (71) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltwippe (31) in Richtung der auf die Schaltwippe (31) wirkenden Schaltkraft bedingt verfahrbar gelagert ist, dass über die beiden freien Enden (63, 65) der Schaltwippe (31) die beiden Kontaktstellen (KS1, KS2) beaufschlagt werden und dass die Schaltkraft auf die Schaltwippe (31) in dem Bereich zwischen der Schwenkachse (59) und den freien Enden (63, 65) der Schaltwippe (31) auf die Schaltwippe (31) wirkt.
  7. Schalter (71) nach Anspruch-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkraft nahe der Schwenkachse (59) auf die Schaltwippe (31) wirkt.
  8. Schalter (71) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei Betätigen des Betätigungselements (11) in die eine Richtung die Schaltkraft zwischen der Schwenkachse (31) und dem einen freien Ende (63) der Schaltwippe (31) und bei Betätigen des Betätigungselements (11) in die andere Richtung die Schaltkraft zwischen der Schwenkachse (59) und dem anderen freien Ende (65) der Schaltwippe (31) wirkt.
  9. Schalter (71) nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei Drücken des Betätigungselements (11) die Schaltwippe (31) in die eine Richtung wippt und bei Anheben des Betätigungselements (11) die Schaltwippe (31) in die andere Richtung wippt.
  10. Schalter (71) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Kontaktstellen (KS1, KS2) und der Schaltwippe (31) eine Gummimatte (37) vorhanden ist, die in dem Bereich einer jeden Kontaktstelle (KS1, KS2) je einen elastisch verformbaren Schaltdom (35, 36) aufweist.
  11. Schalter (71) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rückstellkraft der Schaltwippe (31) über die elastische Rückverformung des Schaltdoms (35, 36) aufgebracht wird.
  12. Schalter (71) nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Kontaktstelle (KS1 bzw. KS2) und der Schaltwippe (31) ein Zwischenteil (33) vorhanden ist, das senkrecht zur Achse (59) der Schaltwippe (31) geführt ist.
  13. Schaltsystem, insbesondere Fensterhebe- oder Schiebedachschaltsystem mit einem Schalter (71), einer Elektronik (69) und einem von der Elektronik (69) gesteuerten Motor, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (71) ein Schalter (71) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche ist.
  14. Verfahren zum Betreiben eines Schalters (71), insbesondere eines Schalters (71) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
    Schließen und/oder Öffnen von Kontaktstellen (KS1, KS2) in einer definierten Abfolge, insbesondere über eine über ein Betätigungselement (11) betätigbare Schaltmechanik,
    Erfassen der Abfolge über insbesondere eine Elektronik (69), und
    gegebenenfalls Ansteuern eines Elektromotors.
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