EP1239502B1 - 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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EP1239502B1
EP1239502B1 EP01129286A EP01129286A EP1239502B1 EP 1239502 B1 EP1239502 B1 EP 1239502B1 EP 01129286 A EP01129286 A EP 01129286A EP 01129286 A EP01129286 A EP 01129286A EP 1239502 B1 EP1239502 B1 EP 1239502B1
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EP
European Patent Office
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switch
switching
operating element
rocker switch
rocker
Prior art date
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EP01129286A
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EP1239502A2 (de
EP1239502A3 (de
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Reinhard Mahler
Jakob Bötz
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Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Original Assignee
Valeo Schalter und Sensoren GmbH
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    • H01H21/02—Details
    • H01H21/18—Movable parts; Contacts mounted thereon
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01H2300/006—Application power roofs
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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 an electric window lift or sunroof switch for vehicles, with at least one actuatable actuating position in at least two actuating positions, with an operatively connected to the actuating element switching mechanism with closable via the switching mechanism contact points and with a closure or the Condition of the contact points detecting electronics.
  • the electronics control the motor current of an electric motor, which ultimately executes the switching task to be performed via the switch.
  • Such an electric motor for example, a window lifting motor or a Be sun roof motor.
  • the contact points can also be part of one or more microswitches that are actuated directly or indirectly via the switching element.
  • the invention also relates to a switching system, and more particularly to a window lift or sunroof switch system having a switch, electronics and a motor controlled by the electronics. Furthermore, the invention relates to a method for operating a switch.
  • the DE 43 26 226 A1 shows a toggle switch with a pivotally mounted actuating lever, the operation of which successively different contact areas are closed.
  • a window lift switch has, for example, four operating positions, namely a manual flow and an automatic flow and a manual return and an automatic return of the disc to be lifted.
  • at least one contact point is required for each actuating position of the actuating element or for each switching stage. With four operating positions accordingly at least four contact points are provided.
  • the contact points are expensive to provide, require space and are subject to contamination and wear.
  • the present invention is therefore an object of the invention to provide a switch having a having as small a number of contact points and yet a large number of switching stages.
  • this achieves that the number of contact points is reduced. It can be realized, for example, with only two contact points and a corresponding switching mechanism, a plurality of switching stages. This space can be saved. In addition, a simpler realization of the arrangement of the contact points or their wiring is possible, due to the smaller number of contact points, the probability of failure of the switch is lower.
  • the actuating element can be actuated in four operating positions, wherein two contact points are closed in four different time sequences over the four operating positions.
  • Such a switch then has four switching stages.
  • the four operating positions or the four switching stages can correspond to a manual feed, an automatic feed, a manual return and an automatic return of, for example, a windowpane or a sunroof.
  • the invention only two contact points for the realization of four switching stages are required.
  • the actuating element is pressed in one direction when actuated and raised when actuated in the other direction.
  • the actuating element in this case have a pressure surface.
  • the actuating element can have a liftable lifting surface behind.
  • the switching rocker closes upon actuation of the actuating element initially in a first switching stage, only one contact point and further actuation of the actuating element in a further switching stage, a second contact point.
  • actuation of the actuating element initially in a first switching stage only one contact point and further actuation of the actuating element in a further switching stage, a second contact point.
  • the rocker is conditionally traversing stored in the direction of the switching force acting on the rocker switch, wherein the two contact points are acted upon via the two free ends of the rocker switch and the switching 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.
  • the switching force first acts on the one contact point and and only on further actuation of the actuating element on the second contact point.
  • the sequence can also be reversed. It can first be applied to the second contact point and further actuation of the actuating element via the switching rocker, the first contact point.
  • a very differentiated and accurate loading of the rocker switch is achieved in that the switching force acts on the rocker switch near the pivot axis.
  • the rocker rocker swings in one direction, and when the actuating element is raised, the rocker rocker swings in the other direction.
  • a rubber mat is present between the contact points and the rocker switch or the free ends of the rocker switch, which has a respective switching dome in the areas of the contact points.
  • the switching domes are each elastically deformable and are depressed to close the contact points on the free ends of the rocker switch.
  • the elastic deformability of the switching dome provides a defined resistance, which must be overcome by the switching force to actuate the actuator.
  • a restoring force of the switching rocker or the free ends of the rocker is applied via the elastic recovery of the switching dome. This has the advantage that additional spring elements are eliminated, which would have to apply such a restoring force.
  • a switching system in particular a window lift or sunroof system with a switch, an electronics and a motor controlled by the electronics, which is characterized in that the switch is a switch described above.
  • the method according to the invention has the advantage that a large number of different switching stages can be realized via a switch with a small number of contact points due to the different sequences of closing or opening of the contact points.
  • Fig. 1 shows an overview in which is indicated in which temporal sequence two contact points KS1 and KS2 of a switch are closed or opened to realize one of four switching stages 1-4 of the switch.
  • the contact point KS1 is closed at time t 1 and the contact point KS2 is opened.
  • 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 achieve the switching step 2 is thus as follows: closing contact point KS1, then closing contact point KS2.
  • the contact point KS2 In order to realize switching stage 3, the contact point KS2, at a time t 1 is closed, whereby the contact point KS1 is open. To get from shift stage 3 to shift stage 4, the contact point KS2 is closed in addition to a shift time t 2 .
  • the sequence of closing the contact points to achieve the switching stage 4 is thus the following: closing of contact KS2, then closing contact KS1.
  • Fig. 2 shows an actuating element 11, which has an actuating portion 13.
  • the actuating element 11 is rotatably supported conditionally along an axis 15. If the actuating element 11 on the actuating portion 13 according to Fig. 2 acted upon by a switching force Fs 1 , the actuating element 11 rotates along the arrow 17 about the axis 15. As a result, a pressure arm 19 is acted upon by a pressure on the underside of the actuating element 11 pressure pin 21 in the direction of arrow 23 with a force.
  • the pressure arm 19 has a vertically displaceably mounted circular cylindrical portion 25, on whose side facing away from the pressure pin 21 a flat formed projection 27 is arranged.
  • the projection 27 has a pressure nose 29, via which the switching force Fs 1 is directed to a rocker switch 31.
  • On the side facing away from the pressure nose 29 of the rocker switch two successively arranged, vertically displaceably mounted intermediate elements 33 are arranged.
  • the intermediate elements 33 each lie on an elastically deformable switching dome 35, 36 of a switching mat 37 indicated in sections.
  • the switching dome 35 is pressed down on a printed circuit board 39 via the pressure arm 19, the pressure nose 29, the rocker switch 31 and the intermediate element 33.
  • a contact point KS1 is arranged on the printed circuit board 39, which is closed due to the contact with the contact point KS1 side facing 43 of the switching dome 35.
  • vorzuz Fixed a contact point comprising a microswitch.
  • the actuator 11 is rotated about the axis 15 in the direction of arrow 45.
  • An integrally formed on the actuating element 11 nose 47 directs the switching force Fs 2 in a conditionally rotatably mounted about an axis 49 pull arm 51st
  • the pulling arm 51 rotates in the direction of the arrow 53 due to the action of force.
  • the pulling arm 51 has a nose 55.
  • the Fig. 4-9 show the pressure arm 19, the pulling arm 51, the rocker switch 31, the two intermediate elements 33 and the two contact points KS1 and KS2 in front view.
  • Fig. 4 is the neutral starting position shown, in which the actuating element 11 is acted upon by no switching force. It can clearly be seen that the pivotable about an axis 59 mounted rocker switch 31 assumes a horizontal position. The switching rocker 31 is in this case on the two intermediate elements 33. The intermediate elements 33 in turn rest on the two switching domes 35, 36.
  • Fig. 5 shows the nature of the storage of the rocker switch 31.
  • the rocker switch 31 has in the region of the axis 59 bearing pin.
  • the journals are guided in a downwardly open, vertically extending slot 61.
  • a vertical Movement allows.
  • Fig. 6 and 7 show the sequence of closing the contact points KS1 and KS2 at a lifting of the actuating element 11 with a switching force Fs 1st
  • a shift force Fs 1 exerted on the actuator 11 the pressure arm 19 is pivoted conditionally about the axis 49.
  • the nose 29 of the pressure arm 19 presses the rocker switch 31 in the in Fig. 6 illustrated skew.
  • the switching force Fs 1 is applied via the nose 29 near the pivot axis 59 on the rocker switch 31.
  • the switching force Fs 1 is transmitted via the switching rocker 31 on the due to the switching force Fs 1 elastically deformed switching dome 35, the contact side 43 closes the contact point KS1.
  • Fig. 6 returns the first switching level.
  • FIG. 11 An existing on the circuit board 39, in Fig. 11 indicated electronics 69 detects the closing sequence of the contact points KS1 and KS2. Due to the detected sequence, an unillustrated motor is driven accordingly.
  • Fig. 8 shows the switching stage 3rd
  • Fig. 10 is shown an elliptical contour having top of a switch 71.
  • the actuator 11 is depressed or raised for actuation in the region of the actuating portion 13.
  • the intermediate elements 33 are L-shaped.
  • the horizontally extending legs 75 of the respective intermediate element 33 are arranged between the underside of the switching rocker 31 and the upper side 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. hereby It is ensured that the switching force Fs 1 or Fs 2 applied via the switching rocker 31 to the legs 33 depresses the switching domes 35, 36 at the intended location in an optimum direction, so that a functionally reliable closing of the corresponding contact KS1 or KS2 can take place.
  • the pulling arm 51 shown in the figures has, as in particular Fig. 13 clearly shows two arm sections 81 and 83 on. In the embodiment shown in the figures, only the arm portion 81 with the pressure nose 29 arranged thereon is used. The arm portion 81 is used when the switching mechanism is constructed mirror-inverted. The pulling arm 51 is therefore suitable for various embodiments of the switch.

Landscapes

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

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 die 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.
  • Die DE 43 26 226 A1 zeigt einen Kippschalter mit einem schwenkbar gelagerten Betätigungshebel, durch dessen Betätigung nacheinander verschiedene Kontaktbereiche geschlossen werden.
  • 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 durch Vorsehen der im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
  • 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 schließt die Schaltwippe bei Betätigen des Betätigungselements zunächst in einer ersten Schaltstufe lediglich eine Kontaktstelle und bei weiterem Betätigen des Betätigungselements in einer weiteren Schaltstufe eine zweite Kontaktstelle. 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 Zwischenelement 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 vertikale 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 Fs1 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 Fs1 stoppt der Vorlauf aufgrund der elastischen Rückstellung des Schaltdomes 35, die die Kontaktstelle KS1 öffnet. Wird allerdings gemäß Fig. 7 die Schaltkraft Fs1 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 Fs2 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 Fs2 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 33 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.

Claims (14)

  1. Schalter (71), insbesondere elektrischer Fensterhebe- oder Schiebedachschalter für Fahrzeuge, mit wenigstens einem um eine Achse (15) bedingt drehbar gelagerten, 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), wobei die Schaltmechanik die Kontaktstellen (KS1, KS2) je nach Betätigungsstellung des Betätigungselements (11) in einer bestimmten zeitlichen Abfolge schließt und die Elektronik die Abfolge erfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltmechanik eine um eine. Schwenkachse (59) schwenkbar gelagerte Schaltwippe (31) umfasst, wobei die Schwenkachse (59) senkrecht zur Achse (15) verläuft.
  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 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 (59) 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) 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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