Schalter, insbesondere elektrischer Fensterhebe- oder Schiebedachschalter für Fahrzeuge, Schaltsystem und Verfahren hierzu |
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申请号 | EP01129286.9 | 申请日 | 2001-12-13 | 公开(公告)号 | EP1239502B1 | 公开(公告)日 | 2011-09-21 |
申请人 | Valeo Schalter und Sensoren GmbH; | 发明人 | Mahler, Reinhard; Bötz, Jakob; | ||||
摘要 | |||||||
权利要求 | |||||||
说明书全文 | 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 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:
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:
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 In den nachfolgenden 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 Die In der Die Wird gemäß 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 Eine auf der Leiterplatine 39 vorhandene, in Ausgehend von Wird die Schaltkraft Fs2 gemäß Bei Wegnahme der Schaltkraft Fs1 bzw. Fs2 wird die Schaltwippe 31 über die elastische Rückverformung der Schaltdome 35, 36 in die in Bei der Schaltstufe 1 gemäß Wird nun eine Schaltkraft Fs2 aufgebracht, so wird die Schaltstufe 3 gemäß Aus 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 In der Aus den in den Sowohl aus Der in den Figuren dargestellte Zugarm 51 weist, wie insbesondere aus |