Elektrischer Schalter
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schalter mit einem in einem Gehäuse verschiebbar gelagerten Betatigungselement, das über Schaltnocken zugeordnete, mit Anschlußkontakten m Verbindung stehende Schaltkontakte beaufschlagt .
Solche Schalter werden oftmals als Spiegelverstellschalter oder Sitzverstellschalter in Kraftfahrzeugen eingesetzt, wobei ein Betatigungselement in der Regel in mehrere Richtungen verschiebbar ist, um unterschiedliche Schaltfunktionen in einem Schalter zu realisieren. Nach dem Loslassen des Betati- gungselementes kehrt dieses in seine Null-Lage zurück. Zur Ausfuhrung der Schaltfunktionen ist zwischen dem Betatigungselement und zugeordneten Schaltkontakte mindestens ein Schaltglied angeordnet. Das Schaltglied dient zur Umformung der horizontalen Schiebebewegungen des Betatigungselementes in vertikale Beaufschlagungsrichtungen für zugeordnete Schaltkontakte. Als nachteilig erweist sich die Anordnung der Schaltkontakte, die einem Boden eines Gehäuses des Schalters m einem relativ großen Abstand zueinander zugeordnet sind. Aufgrund dieser Anordnung der Schaltkontakte ist entweder ei-
ne relativ große, die Schaltkontakte tragende Leiterplatte oder ein den gesamten Boden des Gehäuses eingelassenes Stanzgitter zur Kontaktierung der Anschlußkontakte notwendig, wodurch der Schalter einen entsprechend umfangreichen und somit teuren Aufbau aufweist.
Im weiteren wird der Aufbau des Schalters durch die Anordnung von mindestens einem Schaltglied im Inneren des Gehäuses komplexer. Um die Ruckstellbewegung des Betatigungselementes in die Null-Lage sicherzustellen, wirkt das Betatigungselement mit einer Schaltkulisse zusammen oder das Schaltelement ist entsprechend federbelastet und bewirkt die Ruckstellung des Betatigungselementes. Die Anordnung des Schaltgliedes ist weiterhin notwendig, um bei einem relativ kleinen Schaltweg des Schaltkontaktes einen hinreichend großen Verschiebeweg des Betatigungselementes zu ermöglichen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen elektrischen Schalter der eingangs genannten Art zu schaffen, der bei einer gewährleisteten Funktionssicherheit einen relativ einfachen und somit kostengünstigen Aufbau aufweist.
Erfmdungsgemaß wird die Aufgabe dadurch gelost, daß zwischen jedem Schaltnocken und dem zugeordneten Schaltkontakt e endseitig gehausefester Betatiger angeordnet ist, dessen freies Ende den Schaltkontakt beaufschlagt, wobei der Betati- ger einen zu einem zugeordneten Schaltnocken korrespondierenden Nocken tragt.
Der gehausefeste Betatiger wirkt somit wie eine einseitig eingespannte Blattfeder und formt durch seinen Nocken die von
dem Betatigungselement über dessen Schaltnocken eingeleitete horizontale Schiebebewegung m eine vertikale Schaltbewegung zur Beaufschlagung des zugeordneten Schaltkontaktes um. Ferner bewirkt der Betatiger aufgrund seiner Elastizität die Ruckstellbewegung des Betatigungselementes nach dessen Loslassen. Daruberh aus ist nach einer entsprechenden Hohenab- stimmung der Nocken und der Schaltnocken ein gegenüber dem von den Schaltkontakten benötigter Schaltweg vergrößerter Be- tatigungsweg des Betatigungselementes und damit auch em erwünschtes Schaltgefuhl sichergestellt.
Um die Funktionssicherheit des Schalters weiterhin zu erhohen, tragen nach einer Ausgestaltung der Erfindung die Schaltnocken und die Nocken auf ihren benachbarten Flachen gegenläufige schiefe Ebenen. Die flachenmaßige Auflage des Schaltnockens auf dem zugeordneten Nocken fuhrt gegenüber einer punktuellen Auflage zu einer Verbesserung der Schaltsi- cherheit. Über die Gestaltung der Neigung der korrespondierenden schiefen Ebenen lassen sich die Haptik und die Übersetzung des Betatigungsweges zu dem Schaltweg abstimmen.
Bevorzugt sind die Schaltkontakte parallel zu einer Gehausewand angeordnet und die Betatiger an einer gegenüberliegenden Gehausewand befestigt. Durch diese Anordnung der Schaltkontakte ist es möglich, die für die Schaltkontakte benotigten elektrischen Verbindungen ebenfalls auf diese relativ kleine Flache zu begrenzen. Der Hebelweg der Betatiger ist auf die für die Schaltvorgange benotigten Kraft- und Wegeverhaltnisse abgestimmt .
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die
Betätiger aus Kunstscoff gefertigt und an der zugeordneten Gehäusewand angeformt. Das Gehäuse wird mitsamt den Betätigern in einem Arbeitsgang als Spritzgußteil gefertigt, weshalb keine zusätzliche Montage zur Anordnung der Betätiger notwendig ist.
Alternativ sind zweckmäßigerweise die Betätiger aus Kunststoff gefertigt und an einem an den Gehäusewänden festgelegten Rahmen angeformt. Nach einer Beschädigung sind die Betätiger sonach mitsamt dem Rahmen relativ einfach auszuwechseln .
Um eine linien- oder punktförmige Beaufschlagung des Schaltelementes zu erzielen, trägt zweckmäßigerweise jeder Betätiger an seinem freien Ende einen auf den Schaltkontakt wirkenden Ansatz.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist das Betätigungselement kreuzweise verschiebbar und/oder verdrehbar in dem Gehäuse gelagert, wobei zumindest in jeder Schieberichtung jeweils ein Schaltkontakt beaufschlagbar ist. Somit ist sichergestellt, daß eine Vielzahl von Schaltvorgängen durch unterschiedliche, sinnfällige Betätigungsrichtungen des Betätigungselementes ausgeführt werden können, wobei die Schaltkontakte unabhängig von den Betätigungsrichtungen angeordnet sind.
Zweckmäßigerweise wirkt das Betätigungselement mit Federelementen zusammen. Die Federelemente sind zur Beeinflussung des taktilen Schaltempfindens vorgesehen.
Zur Erzielung einer einfachen Lagerung des Betatigungselementes bei gleichzeitig einfachem Aufbau desselben, umfaßt das Betatigungselement em Griffstuck und eine Betatigungsplatte mit zwischengeordnetem Fuhrungsansatz, wobei der Fuhrungsan- satz gehauseseitig gelagert ist. Somit stellen das Griffstuck und die Betatigungsplatte im wesentlichen die horizontale und der Fuhrungsansatz die vertikale Fuhrung des Betatigungselementes sicher.
Bei einem relativ einfachen mechanischen Aufbau des Schalters ist der Fuhrungsansatz in einem Deckel des Gehäuses mit Spiel gehalten. Darubernmaus tragt bevorzugt die Betatigungsplatte die Schaltnocken. Sonach besteht der Schalter aus einer geringen Anzahl von E zelbauteilen, wobei die Betatigungsplatte mitsamt den Schaltnocken e stuckig im KunststoffSpritzgußverfahren herstellbar ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Schaltkontakte in Dome einer Schaltmatte eingesetzt und beaufschlagen em Stanzgitter oder eine Leiterplatte. Aufgrund der Mateπaleigenschaften der Schaltmatte und der konstruktiven Gestaltung der Dome ist beim Verschieben und/oder Verdrehen des Betatigungselementes em Widerstand beim Beaufschlagen des Schaltkontaktes haptisch wahrnehmbar.
Nach einer alternativen Ausgestaltung sind die Schaltkontakte als einer Leiterplatte oder einem Stanzgitter zugeordnete Mi- kroschalter ausgebildet. Die Mikroschalter sind im Handel erhältlich und arbeiten bei geringstem Platzbedarf zuverlässig.
Um eine Vielzahl von Schaltkontakten auf einer relativ klei-
nen Grundflache des Gehäuses anzuordnen, sind die durch die Schiebebewegung des Betatigungselementes beaufschlagten Schaltkontakte mit den zugeordneten Betatigern m einer anderen horizontalen Ebene des Gehäuses angeordnet als die durch die Drehbewegung beaufschlagten Schaltkontakte.
Alternativ sind bevorzugt die durch die Schiebebewegung des Betatigungselementes beaufschlagten Schaltkontakte zu den durch die Drehbewegung beaufschlagten Schaltkontakte in einer Ebene sowie versetzt und die zugeordneten Betatiger m unterschiedlichen horizontalen Ebenen des Gehäuses angeordnet.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch m anderen Kombinationen verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausfuhrungsbei- spieles unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen naher erläutert. Es zeigen:
Fig.l eine Seitenansicht eines erfmdungsgemaßen elektrischen Schalters,
Fig.2 eine Darstellung eines Teilschnittes der Einzelheit II nach Fig. 1,
Fig.3 eine Darstellung eines Schnittes gemäß Linie III-III nach Fig. 1,
Fig.4 eine Darstellung eines Schnittes gemäß Linie IV-IV nach Fig. 3 und
Fig.5 eine perspektivische Darstellung eines Kraftfahrzeugsitzes, der mittels des Schalters nach Fig. 1 verstellbar ist.
Der elektrische Schalter umfaßt em Betatigungselement 1, das im wesentlichen aus einem Griffstuck 2, einem Fuhrungsansatz 3 und einer Betatigungsplatte 4 besteht, wobei der Fuhrungsansatz 3 in einem Deckel 5 eines Gehäuses 6 verschiebbar gelagert ist. Hierzu weist der gehausefeste Deckel 5, der als Blende für das Gehäuse 6 ausgebildet werden kann, kreuzweise zueinander verlaufende Langlocher 7 auf, die das Betatigungselement 1 in seiner Verschiebbarkeit begrenzen.
Die Betatigungsplatte 4 des Betatigungselementes 1 tragt auf der einem Boden 8 des Gehäuses 6 zugewandten Seite Schaltnokken 9, deren freie Enden jeweils mit einer schiefen Ebene 10 versehen sind. Jedem Schaltnocken 9 ist em Nocken 20 eines Betatigers 11 zugeordnet, der an einer Gehausewand 12 angeformt ist. Die Betatiger 11 erstrecken sich parallel zueinander in das Gehäuse 6, wobei das freie Ende jedes Betatigers 11 oberhalb eines Schaltkontaktes 13 angeordnet ist. Die Schaltkontakte 13 sind parallel zueinander im Bereich einer Gehausewand 14 angeordnet, die der die Betatiger 11 tragenden Gehausewand 12 gegenüberliegt.
Die Schaltkontakte 13 sind in Dome 15 einer Schaltmatte 16 eingesetzt und wirken bei einer Beaufschlagung durch zugeordnete Betatiger 11 mit einer auf dem Boden 8 des Gehäuses 6 befestigten Leiterplatte 17 zusammen. An der Leiterplatte 17 sind Anschlußkontakte 18 zur Verbindung des Schalters mit einem Bordnetz eines Kraftfahrzeuges angeordnet, die nach außen
ragen
Um die vertikale Verschieberichtung des Betatigungselementes 1 und somit die der Schaltnocken 9 in eine horizontale Beaufschlagungsrichtung der entsprechenden Betatiger 11 umzuformen, sind die Nocken 20 der Betatiger 11 als schiefe Ebenen 19 ausgeformt, wobei die schiefe Ebene 19 jedes Betatigers 11 zu der schiefen Ebene 10 des zugeordneten Schaltnockens 9 und zu der entsprechenden Verschieberichtung des Betatigungselementes 1 korrespondiert. Daruberhmaus resultiert aus einer entsprechenden Auslegung der korrespondierenden schiefen Ebenen 10, 19 eine bestimmte Übersetzung, also em bestimmtes Verhältnis, zwischen einem Verschiebeweg des Betatigungselementes 1 und einem Beaufschlagungsweg des entsprechenden Schaltkontaktes 13. Somit ist es möglich, einen relativ großen Betatigungsweg des Betatigungselementes 1 bei einem relativ kleinen Beaufschlagungsweg der Schaltkontakte 13 zu erzielen .
Der elektrische Schalter dient zur Steuerung nicht dargestellter Stellmotoren für Verstellbewegungen eines Sitzes 21 entsprechend den Doppelpfeilen 22, 23. Nach einem Verschieben des Betatigungselementes 1 in Richtung des Pfeils 24 erfolgt eine Beaufschlagung des zugeordneten Schaltkontaktes 13 durch das Niederdrucken des entsprechenden Betatigers 11 über den zugeordneten Schaltnocken 9 und den korrespondierenden Nocken 20, wonach em Stellmotor den Sitz 21 nach vorne bewegt. Nach einem Verschieben des Betatigungselementes 1 m Richtung des Pfeils 25 verfahrt em Stellmotor den Sitz nach hinten, da der dieser Verschieberichtung zugeordnete Schaltkontakt 13 von dem entsprechenden Betatiger 11 beaufschlagt und sonach
der Stellmotor angesteuert wird. Zum Anheben und Absenken des Sitzes 21 wird das Betatigungselement 1 gemäß den Richtungen der Pfeile 26, 27 verschoben, worauf eine Beaufschlagung des jeweils zugeordneten Schaltkontaktes 13 analog zu den zuvor geschilderten Vorgangen erfolgt.
Die jeweilige Endlage des Betatigungselementes 1 m einer der Richtungen der Pfeile 24, 25, 26, 27 wird bei Anlage des Fuh- rungsansatzes 3 an dem entsprechenden Ende des Langloches 7 erreicht, wodurch die Schaltkontakte 13 vor einer mechanischen Überlastung geschützt sind. Aus jeder der Endlagen kehrt das Betatigungselement 1 aufgrund der Elastizität des Kunststoffes aus dem die Betatiger 11 gefertigt sind und die damit verbundene Ruckstellbewegung des jeweils beaufschlagten Betatigers 11 in seine Null-Lage zurück, m dem die schiefe Ebene 10 des Schaltnockens 9 von der schiefen Ebene 19 des Nockens 20 des Betatigers 11 abgleitet.