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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein Fahrzeug-Steuerschalteranordnungen
und insbesondere Steuerschalter mit einem elastomerischen Polster.
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Eine
herkömmliche
Schalterbank (Schaltermatrix) wird gewöhnlich durch einen gestapelten (überlagerten)
Aufbau gebildet. Die Schalterbank ist implementiert, um ein Niederspannungs-Gleichstromsignal
zu tragen. Die Schalterbank umfasst eine Gruppe von normalerweise
geöffneten,
einpoligen Kippschaltern für
einen momentanen Kontakt (NO, SP, ST). Die Schalterbank kann ein
graphisches Overlay mit aufgemalten oder aufgedruckten Symbolen
umfassen, die sich auf Nummern, Fahrzeugfunktionen und ähnliches
je nach der Anwendung der Schalterbank beziehen. Zum Beispiel ist
das Overlay über
einem elektrostatischen Entladungsschild (ESD) oder elektromagnetischen
Störungsschild (EMI)
angeordnet. In einem anderen Beispiel ist das Overlay direkt über einer
oberen Membrane oder einem elastomerischen Polster angeordnet. Die
Membrane umfasst eine Anzahl von Kontakten, die mit den entsprechenden
Symbolen ausgerichtet sind, wenn die Schalterbank korrekt montiert
ist.
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Die
Schalterbank umfasst gewöhnlich
ein Abstandsglied, das unter der Membrane angeordnet ist. Das Abstandsglied
umfasst Löcher,
die allgemein mit entsprechenden Kontakten in der Membrane ausgerichtet
sind. Eine untere Membrane (oder Leiterplatte) umfasst Schaltungsgitter,
die allgemein mit den entsprechenden Kontakten ausgerichtet sind, sodass
eine entsprechende Schaltung geschlossen wird, wenn ein Benutzer
das entsprechende Symbol ausreichend drückt. Die Schalterbank kann
auch ein Subpaneel (d.h. ein Substrat, eine Rückabdeckung usw.) umfassen,
das allgemein eine physikalische Stütze vorsieht. Durch das Stapeln
bzw. Überlagern des
Symbols, des Kontakts, des Lochs und des Gitters wird ein einzelner
Schalter in der Schalterbank gebildet.
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Die
herkömmliche
Schalterbank weist verschiedene Nachteile auf, wobei sich zum Beispiel
bei der Herstellung der Schalterbank die einzelnen Schichten (d.h.
das Overlay, die Membrane, das Abstandsglied, die Leiterplatte und
das Subpaneel) schwierig miteinander ausrichten lassen, sodass die Symbole,
Löcher
und Schaltungen einander nicht korrekt überlagern, die Schalterbank
nicht hintergrundbeleuchtet wird, die Symbole nicht korrekt angeordnet
sind (die Oberfläche
des Overlays ist im wesentlichen glatt, sodass der Benutzer die
Position und den Typ des Schalters nicht einfach taktil erfassen
kann) und die Schalterbank kein taktile Rückmeldung für den Benutzer vorsieht. Außerdem weisen herkömmliche
Schalterbänke
des Kipptyps mit gegenüberliegenden
Kontakten für
erste und zweite Funktionen keine ausreichende Stärke auf,
um zu verhindern, dass bei Ausübung
von mehrfachen Kräften
beide Kontakte hergestellt werden.
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Derartige
Schaltertypen werden gewöhnlich für elektrisch
betriebene Komponenten wie zum Beispiel Sitzeinstellmechanismen,
Spiegeleinstellmechanismen, Türschlösser, Fensterhebevorrichtungen, Pedaleinstellmechanismen,
Lenksäulen-Einstellmechanismen
und andere elektrisch betätigte Steuereinrichtungen
verwendet.
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Bei
Schaltern und Steuerelementen für
motorbetriebene Fenster gibt es gewöhnlich zwei Modi zum Schließen oder Öffnen eines
Fahrzeugfensters. Der erste Modus wird als „Aufwärtsmodus" oder „herkömmlicher Aufwärtsmodus" bzw. als „Abwärtsmodus" oder „herkömmlicher
Abwärtsmodus" bezeichnet. Alle
motorbetriebenen Fenstersysteme verfügen über diesen Modus. Wenn eine „Aufwärts"-Taste gedrückt wird,
wird das Fenster nach oben bewegt. Wenn die Taste danach wieder
losgelassen wird, stoppt das Fenster. Im herkömmlichen „Aufwärts"-Modus, entscheidet der Bediener, wann
das Schließen
des Fensters starten und stoppen soll. Wenn entsprechend die „Abwärts"-Taste gedrückt wird
bzw. die „Aufwärts"-Taste in der entgegen
gesetzten Richtung betätigt
wird, wird das Fenster nach unten bewegt. Viele Fahrzeuge verfügen darüber hinaus
noch über
einen zweiten Modus, der allgemein als „Schnellaufwärtsmodus" oder „Schnellabwärtsmodus" bezeichnet wird.
Wenn die „Schnellaufwärts"-Taste gedrückt wird,
wird das Fenster geschlossen (d.h. in der „Aufwärts"-Position gesperrt), auch wenn der Benutzer
die „Schnellaufwärts"-Taste nicht mehr
drückt,
und umgekehrt. Solange der Benutzer nicht eine andere Taste wie
etwa die „Abwärts"-Taste drückt, während sich
das Fenster im „Schnellaufwärts"-Modus befindet,
interpretiert die Fenstersteuerung den „Schnellaufwärts"-Befehl derart, dass das Fenster ganz
nach oben bis zu der geschlossenen Position bewegt werden soll.
Eine ähnliche
Operation wird durchgeführt,
um das Fenster zu einer vollständig
geöffneten
Position zu bewegen.
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Die
Erfindung betrifft eine Fahrzeug-Steuerschalteranordnung
für die
Verwendung mit einer Leiterplatte zum Steuern der Position eines
Fensters, wobei der Schalter eine Schnellaufwärts- und eine Schnellabwärtsfunktion
aufweist. Die Fahrzeug-Steuerschalteranordnung
für die
Verwendung mit einer Leiterplatte umfasst einen Schalter mit einem
elastomerischen Polsterteil und ein erstes daran befestigtes Einsatzteil.
Sie umfasst weiterhin einen ersten elektrischen Kontakt und einen
zweiten elektrischen Kontakt, wobei jeder Kontakt wahlweise betrieben
werden kann, um eine Fahrzeugfunktion zu betätigen. Die Schalteranordnung
umfasst weiterhin ein schwenkbares Balkenglied, das eine Distanz
zwischen dem ersten elektrischen Kontakt und dem zweiten elektrischen
Kontakt überbrückt. Die
Bewegung des Schalters in einer ersten Richtung veranlasst, dass
das erste Einsatzteil das Balkenglied nach unten drückt und
dadurch den erste elektrische Kontakt mit der Leiterplatte verbindet,
um den ersten elektrischen Kontakt zu betätigen. Eine weitere Bewegung
des Schalters in der ersten Richtung veranlasst, dass das erste
Einatzteil entlang der Balkenglieds in einer zweiten Richtung gleitet
und dadurch das erste Balkenglied weiter nach unten drückt, um den
ersten elektrischen Kontakt und den zweiten elektrischen Kontakt
zu betätigen.
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Die
Erfindung betrifft außerdem
eine Fahrzeug-Steuerschalteranordnung
mit einer Leiterplatte, einem Schalter, der einen elastomerischen
Polsterteil aufweist, einem ersten Einsatzteil, einem ersten elektrischen
Kontakt und einem zweiten elektrischen Kontakt, wobei jeder Kontakt
wahlweise betätigt
werden kann, um eine Fahrzeugfunktion auszulösen, und einem schwenkbaren
ersten Balkenglied, das eine Distanz zwischen dem ersten elektrischen
Kontakt und dem zweiten elektrischen Kontakt überbrückt. Der Schalter ist konfiguriert,
um in einer ersten Richtung um einen ersten Schwenkpunkt geschwenkt
zu werden und dadurch den ersten elektrischen Kontakt zu betätigen, und
ist weiterhin konfiguriert, um weiter in der ersten Richtung um
einen zweiten Schwenkpunkt geschwenkt zu werden und dadurch sowohl
den ersten als auch den zweiten elektrischen Kontakt zu betätigen.
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Verschiedene
Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden für den Fachmann durch die folgende ausführliche
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen mit Bezug auf
die beigefügten
Zeichnungen verdeutlicht.
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1 ist
eine perspektivische Explosionsansicht eines Einfassungsgehäuses und
einer Schalteranordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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2 ist
eine Querschnittansicht durch die Linie 2-2 von 1 und
zeigt den Schalter in einer neutralen Position.
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3 ist
eine Querschnittansicht durch die Linie 2-2 von 1 und
zeigt den Schalter in einer ersten Betätigungsposition.
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4 ist
eine Querschnittansicht durch die Linie 2-2 von 1 und
zeigt den Schalter in einer zweiten Betätigungsposition.
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5 ist
eine Querschnittansicht durch die Linie 5-5 von 1 und
zeigt den Schalter in einer neutralen Position.
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6 ist
eine Querschnittansicht durch die Linie 5-5 von 1 und
zeigt den Schalter in einer dritten Betätigungsposition.
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7 ist
eine Querschnittansicht durch die Linie 5-5 von 1 und
zeigt den Schalter in einer vierten Betätigungsposition.
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Ein
typischer Insassenraum in einem Fahrzeug umfasst ein Armaturenbrett.
Das Armaturenbrett kann Steuermechanismen und Schalter für verschiedene
Komponenten des Fahrzeugs wie zum Beispiel Heizungs- und Klimaanlagen-Steuersysteme,
Audio- und Videosysteme, Fenster, Sitz- und Spiegel-Positionierungsmechanismen
oder Navigationssysteme umfassen. Diese Steuerelemente können in
dem Armaturenbrett, in einer unteren Konsole, in Türen oder
an anderen geeigneten Positionen im Inneren des Fahrzeugs vorgesehen
sein. Alternativ hierzu kann ein zweites Aufbewahrungsfach (nicht gezeigt)
in dem Lehnenbereich vorgesehen sein und kann verschiedene Steuerelemente
(Klimaanlage, Fenster, Videospielsteuerung, Audiosteuerung, Kopfhörerbuchsen,
usw.) aufweisen. Eine Overhead-Konsole (nicht gezeigt) kann von
innerhalb des Insassenraums des Fahrzeugs zugänglich sein. Die Overhead-Konsole
kann verschiedene Steuerelemente wie etwa einen Garagentüröffner, Klimaanlagen-Steuerelemente
usw. enthalten. Eine hintere Overhead-Konsole kann einen Videoanzeigebildschirm,
Klimaanlagen-Steuerelemente und Audio-Steuerelemente umfassen. Andere Fahrzeug-Steuerelemente,
die durch den Benutzer modifizierbare Parameter regeln, bestimmen
gewöhnlich die
Sitzpositionen für
einen Fahrersitz (die Position nach vorne und nach hinten, die Sitzhöhe, den
Sitzlehnenwinkel usw.), Audio- und Video-Voreinstellungen, die Positionen
von Rück-
und Seitenspiegeln, Heizungseinstellungen, die Sitzgurthöhe, die
Lenkradposition, die Positionen des Gas- und Bremspedals, die Farbe
und die Intensität
der Innenbeleuchtung, die Bedingungen und die Empfindlichkeit für die Airbag-Aktivierung.
Andere hier nicht eigens genannte Fahrzeug-Steuerelemente können verwendet
werden, um viele andere Einstellungen zu steuern. Die Mehrzahl dieser
Komponenten wird gewöhnlich
elektronisch über
Schalter gesteuert. Es ist zu beachten, dass der Umfang der vorliegenden
Erfindung nicht auf die Verwendung mit der oben beschriebenen spezifischen
Struktur der Steuerelemente im Insassenraum oder allgemein auf Fahrzeug-Insassenräume beschränkt ist.
Viel mehr kann die vorliegende Erfindung in einer beliebigen gewünschten
Umgebung für die
im folgenden beschriebenen Zwecke verwendet werden.
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In
der perspektivischen Explosionsansicht von 1 ist eine
Steuerschalteranordnung 10 mit einem Einfassungsgehäuse 12 und
einer Schaltermatrix 14 unter dem Gehäuse 12 gemäß der vorliegenden
Erfindung gezeigt. Die Schaltermatrix 14 umfasst wenigstens
eine Schicht oder wenigstens ein Substrat 16, was weiter
unten ausführlicher
mit Bezug auf 2 beschrieben wird. Die Schalteranordnung 14 umfasst
mehrere Steuerschalter 18, die konfiguriert sind, um einen
Steuermechanismus (nicht gezeigt) zu betätigen, der eine Einrichtung
wie etwa eine der oben genannten (d.h. Fahrzeugsitze, Fenster usw.)
zu betreiben. Die gezeigten Steuerschalter 18 können vom
Kipptyp, vom Drucktastentyp, vom Gleitertyp oder von einem anderen
Typ sein, der durch einen Bediener bewegt werden kann, um eine bestimmte
Fahrzeugfunktion zu steuern. Das Gehäuse 12 weist eine
Vielzahl von Öffnungen 20 auf,
die durch das Gehäuse 12 hindurch
ausgebildet sind. Das Gehäuse 12 ist
konfiguriert, um über
die Schalteranordnung 14 zu passen, wobei die Öffnungen 20 derart
dimensioniert und geformt sind, dass sie über die Steuerschalter 18 passen.
Das Gehäuse 12 dient allgemein
auch dazu, die Schalter 18 zu positionieren. Wenn die Steuerschalteranordnung 10 montiert ist,
steht die Steuerschalter 20 vorzugsweise durch das Gehäuse 12 derart
vor, dass durch einen Bediener auf die Steuerschalter 18 zugegriffen
werden kann. Es ist zu beachten, dass eine Steuerschalteranordnung 10 (mit
einer größeren oder
kleineren Anzahl von Schaltern 19) gemäß der vorliegenden Erfindung
an einer beliebigen Position in dem Insassenraum angeordnet werden
kann.
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Das
Gehäuse 12 kann
als separate Komponente in einer anderen Komponente im Insassenraum
montiert werden oder kann einstückig
als Teil einer Fahrzeugkonsole, eines Türpaneels oder einer anderen
Komponente im Insassenraum eines Fahrzeugs ausgebildet werden. Das
Gehäuse 12 ist
eine aus dem Stand der Technik bekannte Komponente im Insassenraum
eines Fahrzeugs. Das Gehäuse 12 kann
auf der Leiteraplatte 30 und/oder auf einer elastomerischen
Membrane bzw. einem elastomerischen Polster 34 (in 2 gezeigt)
angeordnet sein. Das Gehäuse 12 kann
aus einem beliebigen herkömmlichen
Material (wie z.B. aus einem gegossenen Kunststoff) ausgebildet
werden, das in Verbindung mit Schaltanordnungen oder Armaturbrettgehäusen verwendet
werden kann. Das Gehäuse 12 kann
auch verschiedene andere Öffnungen
oder Flansche umfassen, um die Montage des Gehäuses 12 an der Leiterplatte 30 und/oder
einem elastomerischen Polster 34 zu unterstützen. Das
Gehäuse 12 kann
auch verschiedene andere Öffnungen
oder Flansch umfassen, um die Montage der Schalteranordnung 14 oder anderer
zusätzlicher
Schalteranordnungen zu unterstützen
oder um die Steuerschalteranordnung 10 mit dem Fahrzeug
zu verbinden.
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Ein
Substrat der Steuerschalteranordnung 10 wird allgemein
durch das Bezugszeichen 16 angegeben. Das Substrat kann
als Teil einer Leiterplatte ausgebildet sein oder kann mit einer
Leiterplatte 30 als Teil des Substrats versehen sein. Das
Substatt kann jedoch auch vollständig
als Leiterplatte ausgebildet sein. Unter den Steuerschaltern 18 und
insbesondere unter zwei spezifischen Schaltern 19 sind Schaltsteuermechanismen 22 angeordnet.
Die Schaltsteuermechanismen 22 werden weiter unten ausführlicher
mit Bezug auf 2–7 erläutert. Die
Steuerschaltungsanordnung 10 ist in 1 in einer
Explosionsansicht gezeigt, wobei zu beachten ist, dass einige oder
alle der Schichten von 1 einstückig ausgebildet sein können, ohne
dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird.
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In 2 ist
eine Querschnittansicht des Schalters 19 von 1 durch
die Linie 2-2 gezeigt. Wie in 1 gezeigt,
weisen die zwei Schalter 19 einen im wesentlichen identischen
Aufbau und eine im wesentlichen identische Funktion auf, sodass
die folgende Beschreibung für
beide Schalter gleichermaßen
gilt. Während
weiterhin in 1 zwei derartige Schalter gezeigt
sind, ist zu beachten, dass eine beliebige Anzahl von derartigen
Schalter in der Steuerschalteranordnung 10 von 1 verwendet
werden kann. Der gezeigte Schalter 19 ist vom Kipptyp und kann
wahlweise zu einer von mehreren Positionen bewegt werden. In der
bevorzugten Ausführungsform kann
der Schalter 19 zu einer von fünf Positionen bewegt werden
(zu einer neutralen Position, einer ersten Betätigungsposition, einer zweiten
Betätigungsposition,
einer dritten Betätigungsposition
und einer vierten Betätigungsposition).
Der Schalter 19 kann jedoch auch konfiguriert sein, um
zu einer unendlichen Anzahl von Positionen bewegt zu werden. In 2 befindet
sich der Schalter 19 in einer neutralen Position. In der
neutralen Position sind die elektrischen Kontakte 28 von
der darunter liegenden Leiterplatte 30 gelöst. Jeder
elektrische Kontakt 28 umfasst einen Kontaktteil 24 und
eine Kontaktfläche 26.
Der elektrische Kontakt 28 wird betätigt, wenn jeder Kontaktteil 24 in
eine Verbindung mit der assoziierten Kontaktfläche 26 gebracht wird.
Die Kontaktfläche 26 kommuniziert
vorzugsweise elektrisch mit der Leiterplatte 30, sodass
ein Stromkreis gebildet wird, wenn sich der elektrische Kontakt 28 in
einer verbundenen Position befindet (d.h. wenn der Kontaktteil 24 in
eine Verbindung mit der Kontaktfläche 26 gebracht ist). Ein
derartiger elektrischer Kontakt kann eine Kontaktkuppel eines Kuppel-
oder Membranschalters sein, wie aus dem Stand der Technik bekannt.
Die Leiterplatte 30 kann eine herkömmliche Leiterplatte mit Leiterbahnen
zum Implementieren von herkömmlichen
Schaltfunktionen sein. Die Leiterplatte 30 umfasst vorzugsweise
die darauf ausgebildeten Kontaktflächen 26 für eine Verbindung
mit entsprechenden Kontaktteilen 24, die wie in 2 gezeigt
auf dem Schalter 19 ausgebildet sind. Die Leiterplatte kann
jedoch auch verschiedene andere Kontakte oder Leiterbahnen zum Implementieren
von gewünschten
Funktionen umfassen, was nachfolgend für die vorliegende Erfindung
beschrieben wird.
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Der
Schalter 19 umfasst einen elastomerischen Polsterteil 34,
der den Körper
des Schalters 19 definiert. Der elastomerische Polsterteil 34 kann
ein herkömmliches
elastomerisches Polster sein, das für die Verwendung mit Schaltern
wie etwa Kuppel- oder Membranschaltern geeignet ist. Das hier verwendete elastomerische
Polster 34 kann auch einen Teil der Leiterplatte 30 bedecken.
Es ist zu beachten, dass das elastomerische Polster 34 eine
gesamte Fläche der
Leiterplatte 30 oder nur einen beliebigen Teil derselben
bedecken kann. Wenigstens ein Teil des elastomerischen Polsters 34 kann
konfiguriert sein, um Licht durchzulassen, oder kann als Lichtrohr
ausgebildet sein, um die Beleuchtung einer Außenfläche des elastomerischen Polsterteils 34 zu
gestatten.
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In
Nachbarschaft zu dem elastomerischen Polster 34 ist ein
erstes Einsatzteil 32 angeordnet. Das erste Einsatzteil 32 kann
aus einem beliebigen geeigneten Material hergestellt sein, sodass
das erste Einsatzteil 32 steifer als das elastomerische
Polster 34 ist. In einer bevorzugten Ausführungsform
ist das erste Einsatzteil 32 ein starres Kunststoffglied. Es
ist zu beachten, dass das erste Einsatzteil 32 auch ein
halbstarres Kunststoffglied, ein flexibles Metallglied oder ein
elastomerisches Glied sein kann. Wie gezeigt, umfasst das erste
Einsatzteil 32 eine Vielzahl von Rippen 36, die
sich quer über
die Breite des Schalters 19 erstrecken. Die Rippen 36 können durch
sich in der Längsrichtung
erstreckende Balken (nicht gezeigt) miteinander verbunden sein.
Die Rippen 36 und die Balken können einstückig oder als separate Komponenten
ausgebildet sein, die miteinander verbunden sind, um das erste Einsatzteil 32 zu bilden.
Das erste Einsatzteil 32 ist hier mit einer Vielzahl von
Rippen 36 gezeigt, wobei das erste Einsatzteil 32 jedoch
eine beliebige Form und einen beliebigen Aufbau aufweisen kann und
wobei es sich auch um einen kontinuierlichen Einsatz aus einem soliden Kunststoff
handeln kann. An einem unteren Teil des ersten Einsatzteils 32 ist
ein erste Kugel 38 ausgebildet. Die erste Kugel 38 ist
als ein runder Vorsprung gezeigt, der sich von einer unteren Fläche des
ersten Einsatzteils 32 erstreckt und als erster Schwenkpunkt
für den
Schalter 19 dient, wenn dieser in einer ersten Richtung
(durch den Pfeil A in 3 angegeben) bewegt wird. Die
Kugel 38 ist konfiguriert, um mit einem ersten Balkenglied 40 für eine Bewegung zusammenzuwirken.
In der bevorzugten Ausführungsform überbrückt das
erste Balkenglied 40 die Distanz zwischen dem Satz von
elektrischen Kontakten 28 wie in 2 gezeigt.
Wie gezeigt, sind ein erster elektrischer Kontakt 28A und
ein zweiter elektrischer Kontakt 28B vorgesehen. Das Kontaktteil 24 kann
einstückig
mit dem Balkenglied 40 ausgebildet sein; das Balkenglied 40 kann
aber auch durch einen elastomerischen Teil eines Kuppelschalters
gehalten werden.
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In 2 ist
der Schalter 19 zu der ersten Betätigungsposition geschwenkt
gezeigt. Das Schwenken des Schalters 19 erfolgt in einer
ersten Richtung, die durch den Pfeil A angegeben wird, etwa wenn
der Schalter 19 durch einen Benutzer gehoben wird. Der Schalter 19 ist
mit einer Grifffläche 37 auf
der Außenfläche des
elastomerischen Polsters 34 versehen, damit der Benutzer
den Schalter einfacher erfassen und betätigen kann. Durch das Schwenken
in der ersten Richtung A wird das elastomerische Polster 34 etwas zusammengedrückt und
drückt
den Schalter 19 in der ersten Richtung, sodass er um die
Kugel 38 schwenkt. Wenn eine Kraft auf den Schalter 19 einwirkt
und der Schalter 19 in der ersten Richtung A um die Kugel 38 geschwenkt
wird, wirkt eine nach unten gerichtete Kraftkomponente auf das Balkenglied 40. Diese
nach unten gerichtete Kraftkomponente sorgt dafür, dass das Balkenglied 40 den
ersten elektrischen Kontakt 28A betätigt. Zum Beispiel wird in
einer Ausführungsform
mit einem Kuppelschalter die Kuppel zusammengedrückt, um den Kontaktteil 24 in Verbindung
mit der Kontaktfläche 26 zu
bewegen. In der bevorzugten Ausführungsform
entspricht eine derartige Schwenkbewegung des Schalters 19 allgemein
einer Betätigung
des Schalters 19, um die Bewegung eines Fahrzeugfensters
zu steuern. Zum Beispiel bewegt die in 3 gezeigte
Bewegung des Schalters das Fenster in einer „Abwärtsrichtung".
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In 4 ist
der Schalter 19 weiter in der ersten Richtung A zu der
zweiten Betätigungsposition bewegt
gezeigt. Eine derartige weitere Schwenkbewegung des Schalters 19 entspricht
allgemein der Betätigung
des Schalters 19, um die Bewegung des Fensters in einer „Schnellabswärts"-Weise zu steuern.
Wie in 4 gezeigt, schwenkt der Schalter 19 um
einen zweiten Schwenkpunkt 42, wenn er weiter in der ersten
Richtung A geschwenkt wird. Wie in den Figuren gezeigt, ist der
zweite Schwenkpunkt 42 an einer oberen Fläche der
Schaltanordnung 10 und vorzugsweise einstückig mit
dem Gehäuse
ausgebildet. Wie gezeigt, überlappt
das Gehäuse 12 einen Teil
des Körpers
des Schalters 19. Wenn der Schalter weiter in der ersten
Richtung A bewegt wird, drückt der
Schalter gegen den zweiten Schwenkpunkt 42. Die durch den
Benutzer auf den Schalter 19 gegen den zweiten Schwenkpunkt 42 angewendete Kraft veranlasst
eine Kraftübertragung
von dem zweiten Schwenkpunkt 42 auf die Kugel 38 und
damit auf das Balkenglied 40. Wenn die Kraft den Schalter 19 gegen
den zweiten Schwenkpunkt 42 schwenkt, gleitet die Kugel 38 in
der zweiten Richtung, die durch den Pfeil B angegeben ist. Wenn
die Kugel 38 in der zweiten Richtung B gleitet, bewegt
sich der Punkt, an dem die Kraft auf das Balkenglied 40 angewendet
wird, in der zweiten Richtung B. Daraus resultiert, dass das Balkenglied 40 nach
unten kippt und eine Betätigung des
zweiten elektrischen Kontakts 28B veranlasst. Beispielsweise
wird in einer Ausführungsform
mit einem Kuppelschalter die Kuppel zusammengedrückt, sodass der Kontaktteil 24 in
eine Verbindung mit der Kontaktfläche 26 bewegt wird.
In der Schalterposition von 4 werden
beide elektrische Kontakte 28A und 28B betätigt. Vorzugsweise
bildet die Leiterplatte 30 in dieser Position einen Stromkreis,
damit die assoziierte Fahrzeugfunktion (Schnellbetätigung des Fensters)
vorgesehen werden kann.
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Wenn
der Schalter 19 zu der zweiten Betätigungsposition bewegt wird,
wird der Schalter vorzugsweise in der zweiten Betätigungsposition
gesperrt, bis die assoziierte Fahrzeugfunktion abgeschlossen ist,
auch wenn der Schalter 19 durch den Benutzer losgelassen
wird. Wenn die assoziierte Fahrzeugfunktion eine Fensteroperation
ist, wird in der zweiten Betätigungsposition
das Fenster in der „Schnellaufwärts"-Position gesperrt,
bis das Fenster vollständig
geschlossen ist. Alternativ hierzu kann das Sperren des Fensters
in der „Schnellaufwärts"-Position vorsehen,
dass beide elektrische Kontakte 28 verbunden werden, um
einen elektrischen Impuls zu erzeugen, der angibt, dass eine „Schnellaufwärts"-Funktion durchgeführt wird,
wobei der elektrische Impuls vorgesehen wird, bis sich das Fenster
in der vollständig
nach oben bewegten Position befindet. Das Fenster schließt diese
Funktion unabhängig
von der Position des Schalters 19 ab, bis der Schalter
zu der entgegen gesetzten Position (nach unten) bewegt wird. Der
Schalter kann auch einen Rückführmechanismus
(nicht gezeigt) umfassen, der den Schalter 19 automatisch
von der zweiten Betätigungsposition
zu der neutralen Position zurückführt, nachdem
der Schalter 19 losgelassen wurde und das Ziel der Operation
erreicht wurde. Außerdem
kann zusätzlich
ein Rückführmechanismus
(derselbe Rückführmechanismus
oder ein anderer Rückführmechanismus)
vorgesehen sein, der den Schalter 19 von der ersten Betätigungsposition
zu der neutralen Position derart bewegt, dass der Schalter zu der
neutralen Position zurückgeführt wird,
wenn der Schalter 19 durch den Benutzer losgelassen wird.
In der bevorzugten Ausführungsform
wirken die elastischen Kräfte
der elektrischen Kontakte 28 als Rückführmechanismus für den Schalter.
Wie oben beschrieben, ist ein Beispiel für einen Schalter mit dieser
Konfiguration ein Fenstersteuerschalter in einem Fahrzeug. Weil
typischerweise ein Fenster zu verschiedenen Graden geöffnet oder
geschlossen werden kann, wird der Schalter wie in 1–4 gezeigt
durch den Benutzer in einer verbundenen Position gehalten, bis der
gewünschte Öffnungsrad
erreicht ist. Es ist zu beachten, dass hier unter „gesperrt" zu verstehen ist,
dass die Funktion gesperrt ist. Insbesondere kann das Signal, das
zu der Steuereinrichtung gesendet wird, wenn sich der Schalter 19 zu
der zweiten Betätigungsposition
bewegt, für
die Steuereinrichtung die Durchführung
der Schnellfunktion auch dann angeben, wenn der Schalter 19 zu
der neutralen Position zurückkehrt.
Der Schalter 19 muss also nicht physikalisch in der Betätigungsposition
gesperrt werden.
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In 5–7 ist
der Schalter 19 in einer Querschnittansicht durch die Linie
5-5 von 1 gezeigt. Diese Figuren zeigen
den Schalter 19 in jeweils der neutralen Position (5),
in der dritten Betätigungsposition
(6) und in der vierten Betätigungsposition (7).
In 5–7 sind
einige der Komponenten des Schalters 19 mit denjenigen
von 1–4 identisch;
deshalb sind sie hier durch gleiche Bezugszeichen angegeben. In 5–7 sind
ein zweites Balkenglied 44 sowie ein dritter elektrischer
Kontakt 28C und ein vierter elektrischer Kontakt 28D gezeigt.
Der dritte elektrische Kontakt 28C und der vierte elektrische
Kontakt 28D sind in Aufbau und Funktion im wesentlichen
identisch mit den elektrischen Kontakten 28A und 28B.
Die elektrischen Kontakte 28C und 28D umfassen
Kontaktteile 24 und Kontaktflächen 26. Der Schalter 19 umfasst
weiterhin ein zweites Einsatzteil 46, das an dem Ende vorgesehen
ist, das dem Ende des Schalters 19 mit dem ersten Einsatzteil 32 gegenüberliegt.
Die relativen Positionen der Balkenglieder 40 und 44 sind
in 1 gezeigt. Die Positionen der Einsatzteile 32 und 46 sind derart
gestaffelt, dass die Einsatzteile 32 und 46 auf der
Innenfläche
des Schalters 19 mit den entsprechenden Balkengliedern 40 und 44 zusammenwirken können, um
den Schalter 19 wie hier beschrieben zu betätigen.
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Die
Betätigung
des Schalters 19 in der Richtung B ist im wesentlichen
identisch mit derjenigen, die in Bezug auf die Schalteroperation
in der Richtung A beschrieben wurde. Wie in 5 gezeigt,
befindet sich der Schalter 19 in der neutralen Position, wobei
keiner der elektrischen Kontakte 28 betätigt ist, sodass keine assoziierte
Fahrzeugoperation ausgelöst
wird. In 6 ist der Schalter 19 in
der dritten Betätigungsposition
gezeigt, wobei das zweite Balkenglied 44 zu dem elektrischen
Kontakt 28C geschwenkt ist und der elektrische Kontakt 28C betätigt ist.
In dieser Position ist die durchgeführte Fahrzeugoperation eine
normale „Abwärts"-Steuerung des Fensters. In 7 ist
der Schalter in einer vierten Betätigungsposition gezeigt, wobei
die dritten und vierten elektrischen Kontakte 28C und 28D durch
die weitere Bewegung des zweiten Balkenglieds 44 in der
Richtung B betätigt
sind. In dieser Position ist die durchgeführte Fahrzeugoperation eine „Schnellabwärts"-Steuerung des Fensters.
Von 5 zu 7 fortschreitend, wird der Schalter 19 in 6 aus
der neutralen Position in der zweiten Richtung B und dann in 7 weiter
in der zweiten Richtung B geschwenkt. Wie bei dem mit Bezug auf 2–4 beschriebenen
Schwenken des Schalters 19 schwenkt der Schalter 19 zuerst
um einen ersten Schwenkpunkt (die Kugel 48 auf dem zweiten
Einsatzteil 46), wenn er zu Beginn in der zweiten Richtung
B bewegt wird. Ein weiteres Schwenken des Schalters 19 in
der zweiten Richtung B veranlasst, dass der Schalter 19 um
den zweiten Schwenkpunkt 42 schwenkt, der auf dem Gehäuse 12 der
Steuerschalteranordnung 10 ausgebildet ist. Wie in den
Figuren gezeigt, ist der zweite Schwenkpunkt 42 an einer
oberen Fläche
der Schalteranordnung 10 und vorzugsweise einstückig mit
dem Gehäuse 12 ausgebildet.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
ist das elastomerische Polster 34 an das erste Einsatzteil 32 gegossen,
um die zwei Komponenten miteinander zu verbinden. In den in den
Figuren gezeigten Ausführungsformen
ist das erste Einsatzteil 32 an einem unteren Teil des
elastomerischen Polsters 34 teilweise eingegossen. Es ist
jedoch zu beachten, dass das erste Einsatzteil 32 auch
vollständig
in dem elastomerischen Polster 34 eingegossen sein kann.
Die verschiedenen Balken und Rippen 36 des Einsatzteils 32 können dabei
helfen, das elastomerische Polster 34 mit dem ersten Einsatzteil 32 verbunden zu
halten. Das erste Einsatzteil 32 kann auch zusätzliche
raue Flächen
oder andere Merkmale aufweisen, die dabei helfen, das elastomerische
Polster 34 mit dem ersten Einsatzteil 32 während eines
Gussvorgangs verbunden zu halten. Das zweite Einsatzteil 46 ist
vorzugsweise auf ähnliche
Weise an dem elastomerischen Polster 34 festgegossen.
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Wie
oben genannte, kann eine Lichtquelle eines beliebigen geeigneten
Typs verwendet werden, um den Schalter 19 zu beleuchten,
wobei ein Lichtrohr oder eine andere geeignete Beleuchtungseinrichtung
vorgesehen sein kann. Eine geeignete Beleuchtungseinrichtung kann
eine Glühlampe
oder eine LED, eine Linse und eine Reflektor- bzw. Kollimatorfläche zum
Richten des Lichts zu der Linse umfassen. Wenn gewünscht, können mehr
als eine Lichtquelle verwendet werden. Wenigstens ein Teil des elastomerischen
Polsters 34 kann das hindurchgehende Licht filtern. Zum
Beispiel kann ein Teil des elastomerischen Polsters 34 Licht
durchlassen und eine durchscheinende Farbe aufweisen, sodass das durchgehende
Licht zu einer gewünschten
Farbe gefärbt
wird. Es ist zu beachten, dass wenigstens ein Teil des elastomerischen
Polsters 34 verschiedene Schichten aus Elastomer umfassen
kann, wobei jede Schicht verschiedene Lichtdurchlässigkeits- und/oder
Filterfähigkeiten
aufweisen kann. Das Durchlassen oder Filtern des Lichts durch das
elastomerische Polster 34 kann vorteilhaft sein, um ein Symbol
oder eine Grafik auf dem Schalter 19 oder auf einem Teil
eines Gehäuses über einem
Teil des elastomerischen Polsters 34 zu beleuchten. Alternativ
hierzu kann eine Grafik direkt auf das elastomerische Polster 34 gedruckt
sein (etwa als eine eingegossene Grafik), wobei aber auch ein durchscheinendes
Overlay mit einer aufgedruckten oder aufgeätzten Grafik über einem
Teil des elastomerischen Polsters angeordnet sein kann. Unabhängig davon, wie
eine Grafik oder ein Symbol für
den Schalter vorgesehen wird, können
die LED und das Lichtrohr dazu dienen, die Grafik (von hinten) zu
beleuchten, damit sie besser für
einen Benutzer des Fahrzeugs sichtbar ist.
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In
einer alternativen Ausführungsform
kann der Schalter 19 konfiguriert sein, um zwischen einer neutralen
Position und einer ersten, zweiten, dritten und vierten Betätigungsposition
(wie oben beschrieben) oder zwischen einer anderen beliebigen Anzahl von
Positionen betätigt
zu werden, um eine nicht auf das Fenster bezogene Fahrzeugfunktion
auszulösen.
Zum Beispiel kann der Schalter 19 verwendet werden, um
einen Türsperrmechanismus
zu betätigen,
wobei die erste Betätigungsposition
den Sperrmechanismus an der Fahrertüre zu einer gesperrten Position
versetzt, die zweite Betätigungsposition
die Sperre für
alle Fahrzeugtüren
aktiviert, die dritte Betätigungsposition
den Sperrmechanismus an der Fahrertüre zu einer entsperrten Position
versetzt und die vierte Betätigungsposition
alle Sperrmechanismen zu einer entsperrten Position versetzt. Alternativ hierzu
kann die Steuerschalteranordnung 10 konfiguriert sein,
um eine andere beliebige Fahrzeugfunktion zu steuern, die elektronisch
gesteuert werden kann.
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Gemäß den Patentrichtlinien
wurden das Prinzip und die Betriebsweise der Erfindung anhand einer
bevorzugten Ausführungsform
erläutert
und gezeigt. Es ist jedoch zu beachten, dass die Erfindung auch
anders als hier erläutert
und gezeigt realisiert werden kann, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang
verlassen wird.