Die Erfindung bezieht sich auf einen Wippenschalter für jeweils einen zweistufigen Betätigungshub, insbesondere als Fensterheberschalter für ein Kraftfahrzeug, mit einer in einem Gehäuse gelagerten Wipptaste, der eine Betätigungseinrichtung zur Beaufschlagung von mit Anschlußkontakten in Verbindung stehenden Schaltkontakten zugeordnet ist, wobei dem Betätigungshub der ersten Stufe in jeder Richtung jeweils ein Schaltkontakt und dem Betätigungshub der zweiten Stufe in jeder Richtung ein gemeinsamer Schaltkontakt zugeordnet ist.
Aus der DE 195 37 296 A1 ist eine Wippenschaltvorrichtung für einen zweistufigen Betätigungshub bekannt, die Teil einer Betätigungseinheit für elektrische Fensterheber eines Kraftfahrzeugs ist und ein Paar Betätigungsplatten unterhalb einer Längsmittellinie einer Wipptaste aufweist. Die Betätigungsplatten sind mittels elastischer Verbindungsarme gekoppelt und bilden so ein Betätigungsglied. Jede Betätigungsplatte beaufschlagt zwei Druckschalter, die durch eine hohle Vorsprünge aufweisende Schaltmatte mit darin angeordneten Kontaktstücken und durch eine Basisplatte mit den beweglichen Kontaktstücken zugeordneten festen Kontaktstücken gebildet werden. Bei Betätigung der Wipptaste schwenkt diese um Trägerachsstummel eines Gehäuses, so daß sich die betätigte Seite der Wipptaste nach unten bewegt. Diese abwärts gerichtete Bewegung wird über die zugeordnete Betätigungsplatte auf die darunter angeordneten, rechten und linken Vorsprünge der Schaltmatte übertragen. Die Vorsprünge sind so angeordnet, daß sich aufgrund unterschiedlich einwirkender Drehmomente zuerst der linke Vorsprung verformt und durch die Berührung der hier angeordneten Kontaktstücke ein Stromkreis geschlossen wird, und nach einer weiteren Abwärts-Betätigung der Wipptaste auch der rechte Vorsprung durch die Betätigungsplatte nach unten gedrückt und ein weiterer Stromkreis geschlossen wird. Nach dem Loslassen der Wipptaste erfolgt eine selbsttätige Rückstellung derselben, wodurch die geschlossenen Stromkreise unterbrochen werden. Die Wippenschaltvorrichtung umfaßt sonach eine Vielzahl von Kontaktstücken und Betätigungsplatten, die die entsprechenden Schaltfunktionen zur Ansteuerung der elektrischen Fensterheber bewirken, was einen äußerst komplexen Aufbau der Wippenschaltvorrichtung bedingt.
Des weiteren ist aus der DE 196 00 657 C1 ein mehrstufiger Wippenschalter bekannt, der im wesentlichen aus einer schwenkbar am Gehäuse gelagerten Wipptaste und vier von einer Führungsplatte aufgenommenen Stößeln besteht, die unterhalb der Wipptaste angeordnet sind, wobei die Führungsplatte innerhalb des Gehäuses parallel zu einer Leiterplatte angeordnet ist. Jeder Stößel wirkt mit einem Dom einer Schaltmatte zusammen, der ein Kontaktstück aufnimmt, das bei einer Beaufschlagung des Domes mit dem zugeordneten Stößel nach einem Einknicken des Domes auf einem festen Kontaktstück zur Anlage kommt und einen Strompfad schließt. Jeweils zwei benachbarte Dome weisen eine unterschiedliche Stabilität auf, die ein Einknicken bei einer unterschiedlichen Krafteinwirkung zur Folge hat. Die zwei im Bereich jeder Stirnseite der Wipptaste angeordneten, die entsprechenden benachbarten Dome beaufschlagenden Stößel werden von einem zugeordneten Ansatz der Wipptaste betätigt, der auf ein in der Führungsplatte schwenkbar sowie vertikal verschiebbar gelagertes Zwischenelement einwirkt. Hierzu weist das Zwischenelement waagerechte Führungszapfen auf, die in korrespondierenden Nuten der Führungsplatte einliegen. Das Zwischenelement ist als zweiarmiger Hebel ausgeführt, wobei jedem Hebelarm ein Stößel zugeordnet ist. Beim Betätigen der Wipptaste wird das zugeordnete Zwischenelement über den Ansatz der Wipptaste mit einer Druckkraft beaufschlagt, der die unterschiedlichen Druckkräfte der Dome entgegenstehen. Der Dom, der einem Betätigungshub einer ersten Stufe zugeordnet ist, knickt ein, wobei das Zwischenelement sowohl vertikal verschoben als auch verschwenkt wird, da der zugeordnete Hebelarm aufgrund der wirkenden Kräfte stets an dem entsprechenden Stößel anliegt. Bei einem Betätigungshub einer zweiten Stufe knickt auch der dem ersten Dom benachbarte Dom ein, wobei die beiden Hebelarme sich in einer waagerechten Lage befinden und das Zwischenelement um eine weitere Wegstrecke vertikal in Richtung der Dome verschoben wurde. Der Wippenschalter ist insofern nachteilig, als eine sehr aufwendige Schaltmechanik zur Realisierung eines zweistufigen Betätigungshubes vorgesehen ist.
Ferner ist aus der EP 0 604 837 A1 ein handbetätigter Steuerschalter für ein Hebezeug mit einem Wippenschalter für einen zweistufigen Betätigungshub bekannt, bei dem eine Wipptaste in einer Frontplatte eines Gehäuses schwenkbar gelagert ist. Der Wipptaste ist zur Beaufschlagung von Schaltkontakten eine Betätigungseinrichtung zugeordnet, die zwei Hebel umfasst.
Die Schaltkontakte sind in einer Reihe auf einer Leiterplatte angeordnet. Beim Betätigungshub der ersten Stufe in jeder Richtung ist jeweils der äußere Schaltkontakt und dem Betätigungshub der zweiten Stufe in jeder Richtung ist der mittlere Schaltkontakt zugeordnet. Jeder der Hebel der Betätigungseinrichtung beaufschlagt jeweils einen der äußeren Schaltkontakte und beide Hebel betätigen den mittleren Schaltkontakt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Wippenschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, der sich durch eine kompakte Bauweise mit möglichst geringer Anzahl von Bauteilen bei einer zuverlässigen Funktion auszeichnet.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Betätigungseinrichtung als eine Betätigungsplatte ausgebildet ist und die drei Schaltkontakte in Form eines gleichschenkligen Dreiecks zueinander angeordnet sind, wobei die Schaltkontakte des Betätigungshubes der ersten Stufe jeweils an einem Eckpunkt der Basis und der Schaltkontakt des Betätigungshubes der zweiten Stufe an der Spitze des Dreiecks angeordnet sind.
Aufgrund dieser Maßnahmen umfaßt der Wippenschalter für einen jeweils zweistufigen Betätigungshub lediglich drei dreieckförmig zueinander angeordnete Schaltkontakte, die durch eine gemeinsame Betätigungsplatte beaufschlagt werden, wodurch eine kompakte Bauweise und eine relativ geringe Anzahl von Bauteilen gegeben ist. Der jeweilige Schaltkontakt des Betätigungshubes der ersten Stufe liefert ein Signal über die Richtung, in der die Wipptaste beaufschlagt wurde, und löst eine erste Schalterfunktion aus. Die Betätigung des Schaltkontaktes, der dem Betätigungshub der zweiten Stufe zugeordnet ist, bewirkt eine weitere Signalgebung, die eine zweite Schalterfunktion, die der ersten Schalterfunktion zugeordnet ist, auslöst. Beispielsweise löst der jeweilige Schaltkontakt, der dem Betätigungshub der ersten Stufe zugeordnet ist, eine Aufwärts- oder Abwärtsbewegung eines zugeordneten Kraftfahrzeugfensters aus, die nach dem Loslassen der Wipptaste beendet ist. Der gemeinsame Schaltkontakt für den Betätigungshub der zweiten Stufe steuert eine Bewegung des entsprechenden Kraftfahrzeugfensters bis in dessen Endlage, deren Richtung durch den jeweils zuerst betätigten Schaltkontakt vorgegeben wird. Aufgrund des Zuschaltens der zweiten Schalterfunktion zu der ersten Schalterfunktion ist eine zuverlässige Funktionsweise des Wippenschalters gewährleistet. Die Kopplung der Funktion des jeweils zuerst beaufschlagten Schaltkontaktes mit der Funktion des gemeinsamen Schaltkontaktes kann elektrisch oder über eine entsprechende Ansteuerung einer Bordelektronik realisiert werden.
Zweckmäßigerweise verläuft die Basis des gleichschenkligen Dreiecks parallel zu einer Seitenwand des Gehäuses, wobei dessen Spitze unterhalb einer Achse der Wipptaste der gegenüberliegenden Seitenwand zugeordnet ist. Aufgrund dieser Anordnung der Schaltkontakte ist ein kompakter Aufbau des Wippenschalters sowie ein taktiles Erfassen der ersten und zweiten Stufe des Betätigungshubes gegeben. Die der ersten Stufe des Betätigungshubes zugeordneten Schaltkontakte sind in einem relativ großen Abstand zu der Achse der Wipptaste angeordnet, so daß ein entsprechender Hebelarm zu deren Beaufschlagung zur Verfügung steht, weshalb die Betätigung dieser Schaltkontakte eine geringere Kraft gegenüber der Betätigung des an der Spitze angeordneten Schaltkontaktes, zu dessen Beaufschlagung kein Hebelarm zur Verfügung steht, erfordert.
Vorteilhafterweise stützt sich die Betätigungsplatte über zugehörige Nocken auf den Schaltkontakten unter seitlichem Spiel relativ zu dem Gehäuse ab. Die Betätigungsplatte und die Nocken bilden eine Einheit, um die Bewegung der Wipptaste auf den oder die entsprechenden Schaltkontakte zu übertragen. Im weiteren ist keine Lagerung für die frei bewegliche Betätigungsplatte vorgesehen.
Um der Betätigungsplatte eine entsprechende Stabilität zu verleihen und eine von der Betätigungsrichtung der Wipptaste abhängige Schwenkbewegung der Betätigungsplatte sicherzustellen, ist zweckmäßigerweise die Betätigungsplatte mit einem außermittig zur Schalterlängsachse in Richtung des an der Spitze des Dreiecks liegenden Schaltkontaktes versetzten Steg versehen, an dem beidseitig zur Achse der Wipptaste jeweils ein Ansatz der Wipptaste anliegt. Aufgrund der außermittigen Anordnung des Steges verschwenkt die Betätigungsplatte bei einer einseitigen Krafteinleitung über den zugeordneten Ansatz um die entsprechende Seite des Dreiecks, in der die Schaltkontakte angeordnet sind. Im weiteren ist die Betätigungsplatte zwischen den Schaltkontakten und den Ansätzen der Wipptaste gehalten, so daß ein Verschieben der Betätigungsplatte durch Vibration nicht erfolgt.
Bevorzugt weist der Steg der Betätigungsplatte eine halbkreisförmige Freimachung für die Achse der Wipptaste auf. Die Freimachung ermöglicht die Schwenkbewegung der Betätigungsplatte, die nicht senkrecht zur Achse sondern um die entsprechende Seite des Dreiecks erfolgt, weshalb sich die Betätigungsplatte hierbei leicht verdreht.
Zweckmäßigerweise umfaßt die Wipptaste zwei gegenüberliegende Lageraugen zur Aufnahme der Achse. Weiterhin greift zweckmäßigerweise die Achse in Lagerbohrungen in den Seitenwänden des Gehäuses ein, wobei jeweils zwischen der Seitenwand und dem Lagerauge der Wipptaste eine Scheibe angeordnet ist. Hierdurch ist eine zuverlässige Lagerung der Wipptaste gewährleistet. Die zwischen der jeweiligen Seitenwand des Gehäuses und dem entsprechenden Lagerauge der Wipptaste angeordnete Scheibe reduziert die Reibung zwischen diesen Bauteilen beim Verschwenken der Wipptaste.
Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist die Achse als an den gegenüberliegenden Lageraugen der Wipptaste angeformte Achsstummel ausgebildet, die in entsprechende Lagerbohrungen in den Seitenwänden des Gehäuses eingreifen. Diese Ausführung schafft eine zuverlässige Lagerung der Wipptaste in dem Gehäuse mit einer relativ geringen Anzahl zu montierender Einzelteile.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgedankens sind die Schaltkontakte als Schnappscheiben ausgebildet, die mit Kontaktbahnen eines in den Boden des Gehäuses eingelassenen Stanzgitters zusammenwirken. In einer alternativen Ausgestaltung sind die Schaltkontakte als Schnappscheiben ausgebildet, die mit Kontaktbahnen einer auf dem Boden des Gehäuses aufliegenden Leiterplatte zusammenwirken. Die Schnappscheiben weisen eine Vorspannung auf, die die Rückstellbewegung der Wipptaste sicherstellt. Das Stanzgitter wird beim Spritzgießprozeß zur Fertigung des Gehäuses in dessen Boden eingespritzt.
Bevorzugt ist jede Schnappscheibe über zwei gehäuseseitige Arretierungsbolzen gehalten. Die Montage der Schnappscheiben erfolgt ohne großen Aufwand durch einfaches Einlegen der Schnappscheiben zwischen die Arretierungsbolzen, die eine ausreichende Fixierung sicherstellen.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Der Wippenschalter umfaßt eine in einem Gehäuse 1 gelagerte Wipptaste 2 mit längsseitig gegenüberliegend angeformte Lageraugen 3 zur Aufnahme einer Achse 4. Im weiteren weist die Wipptaste 2 Ansätze 5, 6 auf, die beidseitig zur Achse 4 angeordnet sind. Die Achse 4 ist in entsprechende Lagerbohrungen 7 in den Seitenwänden 8 des Gehäuses 1 eingesetzt, wobei zwischen den Lageraugen 3 der Wipptaste 2 und der zugeordneten Seitenwand 8 eine Scheibe 9 zur Verringerung der Reibung vorgesehen ist.
Die Ansätze 5, 6 der Wipptaste 2 liegen an einem Steg 10 einer Betätigungsplatte 11 an, wobei der Steg 10 außermittig zur Schalterlängsachse 12 versetzt ist und eine halbkreisförmige Freimachung 13 für die Achse 4 der Wipptaste 2 aufweist. Die Betätigungsplatte 11 ist unter seitlichem Spiel in das Gehäuse 1 eingesetzt und stützt sich über zugehörige Nocken 14, 15, 16 auf als Schnappscheiben ausgebildeten Schaltkontakten 17, 18, 19 des Wippenschalters ab, die in Form eines gleichschenkligen Dreiecks 20 zueinander angeordnet sind. Die Basis 21 des gleichschenkligen Dreiecks mit den jeweils endseitigen Schaltkontakten 17, 19 verläuft parallel zu der entsprechenden Seitenwand 8 des Gehäuses 1. Der Schaltkontakt 18 an der Spitze 22 des Dreiecks 20 ist unterhalb der Achse 4 der Wipptaste 2 der gegenüberliegenden Seitenwand 8 zugeordnet.
Jeder Schaltkontakt 17, 18, 19 ist durch gegenüberliegende Ausnehmungen 23, die korrespondierende Arretierungsbolzen 24 aufnehmen, gehalten, wobei die Arretierungsbolzen 24 in einem Boden 25 des Gehäuses 1 angeordnet sind. Auf dem Boden 25 befindet sich eine Leiterplatte 26 mit den den Schaltkontakten 17, 18, 19 zugeordneten Kontaktbahnen, deren Anschlußkontakte 27 sich durch den Boden 25 des Gehäuses 1 nach außen erstrekken.
Bei einem Verschwenken der Wipptaste 2 in Richtung des Pfeils 28 um einen Betätigungshub erster Stufe 29 wirkt der Ansatz 6 der Wipptaste 2 auf den Steg 10 der Betätigungsplatte 11. Da dieser in Richtung der Spitze 22 des Dreiecks 20 versetzt zur Schalterlängsachse 12 angeordnet ist und die Nocken 16 der Betätigungsplatte 11 auf den zugeordneten Schaltkontakten 17, 18, 19 aufliegen, verschwenkt die Betätigungsplatte 11 um den Schenkel 30 des Dreiecks 20. Aufgrund der wirkenden Hebelverhältnisse drückt der dem Schaltkontakt 17 zugeordnete Nocken 16 diesen nieder, so daß ein entsprechender erster Stromkreis der Leiterplatte 26 geschlossen wird. Der durch den Schaltkontakt 17 geschlossene erste Stromkreis bewirkt die Ansteuerung eines Fensterhebermotors, der ein zugeordnetes Kraftfahrzeugfenster öffnet. Nach dem Loslassen der Wipptaste 2 wird dieser Stromkreis geöffnet und das Kraftfahrzeugfenster verharrt in der erreichten Position. Durch die Rückstellbewegung des Schaltkontaktes 17 erfolgt eine Rückstellung der Wipptaste 2 in die Ausgangslage.
Das Verschwenken der Wipptaste 2 in Richtung des Pfeils 28 um einen Betätigungshub zweiter Stufe 31 bewirkt die zuvor erläuterte Schwenkbewegung der Betätigungsplatte 11 um den Schenkel 30 des Dreiecks 20 und das Niederdrücken des Schaltkontaktes 17 am Eckpunkt 32 der Basis 21 des Dreiecks 20 sowie das Schließen des ersten Stromkreises, dem die öffnende Bewegung des Kraftfahrzeugfensters zugeordnet ist. Anschließend erfolgt die Betätigung des Schaltkontaktes 18 an der Spitze 22 des Dreiecks 20 durch den Nocken 15 der Betätigungsplatte 11, wobei die Betätigung des Schaltkontaktes 18 wegen der wirkenden Hebelverhältnisse einen erhöhten Kraftaufwand gegenüber der Betätigung des Schaltkontaktes 17 beansprucht. Das Schließen eines zweiten Stromkreises durch den Schaltkontakt 18 bewirkt ebenfalls eine Ansteuerung des Fensterhebermotors, der das Kraftfahrzeugfenster entweder schnell und/oder in eine geöffnete Endlage verfährt. Nach dem Loslassen der Wipptaste 2 kehrt diese aufgrund der Rückstellbewegungen der Schaltkontakte 17, 18 in ihre Ausgangslage zurück und das Kraftfahrzeugfenster bleibt entweder in der erreichten Position stehen oder verfährt in seine geöffnete Endlage.
Wird die Wipptaste 2 in Richtung des Pfeils 33 um einen Betätigungshub erster Stufe 29 verschwenkt, beaufschlagt der Nokken 5 die Betätigungsplatte 11, wodurch diese um den Schenkel 34 des Dreiecks 20 verschwenkt wird. Der Nocken 16 der Betätigungsplatte 11 drückt den zugeordneten Schaltkontakt 19 auf die Leiterplatte 26, wodurch ein Stromkreis geschlossen wird, der den entsprechenden Fensterhebermotor ansteuert, der eine schließende Bewegung des Kraftfahrzeugfensters verursacht. Das Loslassen der Wipptaste 2 bewirkt ein Öffnen des Stromkreises und das damit verbundene Verharren des Kraftfahrzeugfensters in der erreichten Position. Die Rückstellung der Wipptaste 2 erfolgt durch die Rückstellbewegung des Schaltkontaktes 19, der die mit der Wipptaste 2 über den Ansatz 5 in Verbindung stehende Betätigungsplatte 11 in eine zum Boden 25 des Gehäuses 1 parallele Lage verschwenkt.
Das Verschwenken der Wipptaste 2 in Richtung des Pfeils 33 um einen Betätigungshub zweiter Stufe 31 hat die zuvor erläuterte Schwenkbewegung der Betätigungsplatte 11 um den Schenkel 34 des Dreiecks 20 und das Niederdrücken des Schaltkontaktes 19 am Eckpunkt 35 der Basis 21 des Dreiecks 20 sowie die damit verbundene schließende Bewegung des Kraftfahrzeugfensters zur Folge. Nachdem der Schaltkontakt 19 seine Endlage auf der Leiterplatte 26 erreicht hat, wird der Schaltkontakt 18 durch den entsprechenden Nocken 15 der Betätigungsplatte 11 beaufschlagt und der zweite Stromkreis auf der Leiterplatte 26 geschlossen. Hierdurch verfährt der angesteuerte Fensterhebermotor das Kraftfahrzeugfenster entweder schnell und/oder in eine geschlossene Endlage. Das Loslassen der Wipptaste 2 bewirkt, daß das Kraftfahrzeugfenster entweder in der erreichten Position stehen bleibt oder in seine geschlossene Endlage verfährt. Ferner kehrt die Wipptaste 2 aufgrund der Rückstellbewegungen der Schaltkontakte 18, 19 in ihre Ausgangslage zurück.
Das Zusammenwirken der in den Eckpunkten 32, 35 des Dreiecks 20 angeordneten Schaltkontakte 17, 19 der jeweils ersten Stufe 29 mit dem der Spitze 22 des Dreiecks 20 zugeordneten Schaltkontakt 18 ist durch eine entsprechende elektrische Schaltung oder durch die Ansteuerung einer Bordelektronik realisiert. Die Bordelektronik speichert in der jeweils ersten Stufe eine Richtungsinformation, ausgelöst durch den Schaltkontakt 17 oder den Schaltkontakt 19 für das Öffnen oder das Schließen des Kraftfahrzeugfensters, und ordnet der Richtungsinformation gegebenenfalls nach dem Erreichen der jeweils zweiten Stufe 31 eine weitere, durch den Schaltkontakt 18 bewirkte Information zu. Diese Information der jeweils zweiten Stufe 31 des Betätigungshubes veranlaßt das Kraftfahrzeugfenster zu einer schnellen Bewegung und/oder zu einer Bewegung in eine der Endlagen, wobei die Bewegung in Abhängigkeit von der zuvor gespeicherten Information das Kraftfahrzeugfenster entweder öffnet oder schließt.