DE20112469U1

DE20112469U1 - Elektrischer-Vierwege-Schalter

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Publication number: DE20112469U1
Application number: DE20112469U
Authority: DE
Original assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Current assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Priority date: 2000-08-09
Filing date: 2001-07-28
Publication date: 2001-10-18
Anticipated expiration: 2011-07-29

Description

Lüdenscheid, den 26.07.2001 R 1356 ANR: 1535978

Anmelderin: Firma

Leopold Kostal GmbH & Co. KG Wiesenstr. 47
58507 Lüdenscheid

Elektrischer Vier-Wege-Schalter Beschreibung

Die Neuerung betrifft einen elektrischen Vier-Wege-Schalter, mit einem Betätigungsorgan sowie zumindest einem ein erstes Kontaktteil aufweisenden Schnappschaltsystem, welches mit zumindest einem zweiten, ortsfesten Kontaktteil kooperiert, wobei die Kontaktteile jeweils mit zumindest einem Kontaktelement versehen sind.

Der DE-C 39 30 754 ist ein elektrischer Vier-Wege-Schalter zu entnehmen mit einem, in verschiedenen Richtungen schwenkbar in einem Isolierstoffgehäuse gelagerten, hebeiförmig ausgebildeten Betätigungsorgan und vier im Isolierstoffgehäuse festgelegten getrennt ansteuerbaren, das Betätigungsorgan in seine Ruheposition zurückführendenden Schnappschaltsystemen, die mit Gegenkontaktelementen in Wirkverbindung stehen. Das jeweilige Kontaktteil beinhaltet einen Grundkörper, der in ein sogenanntes Anschlußbein ausläuft und außerhalb des Anschlußbeins ein Kontaktelement beinhaltet. Derartige Kontaktelemente werden üblicherweise aus Edelmetall (z.B Gold) gebildet.

Beim Betätigen des Schalters trifft das als Schaltfeder ausgebildete Kontaktteil des jeweiligen Schnappschaltsystems auf das diesem zugeordnete ortsfeste

Kontaktteil, so daß das Kontaktelement mit einem Gegenkontaktteil in Wirkverbindung gebracht wird, das beispielsweise ähnlich aufgebaut sein kann. Nachteilig ist hier festzustellen, daß beim Betätigen des Schalters als unangenehm empfundene Geräusche entstehen. Infolge der stetigen Geräuschreduzierung, insbesondere im Kraftfahrzeugbau, ist der Wunsch gegeben, die bis dato geforderte akustische Rückmeldung geräuschmäßig zu minimieren bzw. zu unterbinden.

Der Versuch die unangenehmen Geräusche, durch ein modifiziertes Gehäuse oder durch die Einbringung von Geräusch dämpfenden Materialien zu beseitigen, erweist sich dabei als unpraktikabel oder kostenintensiv.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem derartigen Vier-Wege-Schalter eine Geräuschverringerung herbeizuführen, wobei gleichzeitig eine Kostensenkung bezüglich der Herstellung und der Materialien des Kontaktteils, ggf. einhergehend mit einer Gewichtsreduzierung realisiert werden soll.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß das Kontaktelement aus einem elastischen elektrisch leitfähigen Material besteht und mit dem ersten bzw. zweiten Kontaktteil elektrisch leitend verbunden ist. Vorteilhafte Weiterbildungen des neuerungsgemäßen Schalters sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Derartige Schalter werden vielfach im Kraftfahrzeug bau z.B. für die Verstellung von Sitzen, Spiegeln, Fenstern u.a. Aggregaten verwendet, wobei auch Anwendungen außerhalb des Kraftfahrzeugbaus nicht ausgeschlossen sind. Durch den Gegenstand der Neuerung wird es nun möglich, die Geräusche unmittelbar im Entstehungsbereich in gewünschter Weise abzusenken und zwar durch konkrete Änderung der für das Kontaktelement vorgesehenen leitfähigen Materialien. Das bisher zum Einsatz gelangte Goldmaterial, welches verhältnismäßig teuer ist, kann nun ersetzt werden durch preiswertere Materialien, wie beispielsweise Kohlenstoff oder Silber. Durch Verwendung geeigneter elastischer Materialien, wie beispielsweise Silikon, kann das bedarfsweise pulverförmige, leitfähige Material z.B. durch geeignete Vernetzungstechniken in das elastische Material implementiert werden.

Alternativ besteht auch die Möglichkeit, anstelle dieses Materialverbundes einen solchen mit einem thermoplastisches Elastomer zu verwenden, das unmittelbar in den Bereich der Kontaktstelle eingespritzt werden kann. Diese Alternative bietet die Möglichkeit, unterschiedliche Formen des Kontaktelements zu realisieren, so daß verschiedenen Anwendungsfällen Rechnung getragen werden kann. Zu diesem Zweck kann das Kontaktteil mit mindestens einer Ausnehmung versehen werden, in die das leitfähige thermoplastische Elastomer mittels Inserttechnik eingespritzt wird. Vielfach werden die Kontaktstellen an einem vorgestanzten Metallstreifen im Durchlaufverfahren angebracht, wodurch im Anschluß daran eine Vereinzelung in die Kontaktteile durchgeführt wird. Eine derartige Maßnahme ist auch bei dem neuerungsgemäßen Schalter problemlos realisierbar. Die Neuerung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen :

Fig. 1 Explosionsdarstellung eines elektrischen Vier-Wege-Schalters Fig. 2 Darstellung neuerungsgemäßer Kontaktteile mit aufgeklebten Kontaktelementen als zusammenhängender Metallstreifen Fig. 3 Darstellung neuerungsgemäßer Kontaktteile mit angespritzten Kontaktelementen als zusammenhängender Metallstreifen

Der in Figur 1 dargestellte Schalter beinhaltet einen Sockelteil 1 und einen Deckelteil 2, die zusammen ein Isolierstoffgehäuse bilden. Innerhalb des Sockelteiles 1 ist schwenkbar gelagert ein Betätigungsorgan 3 sowie vier im Sockelteil 1 gehaltene Schnappschaltsysteme 4 und dem Betätigungsorgan sowie den Schnappschaltsystemen 4 zugeordnete Betätigungsmittel 5. Das Sockelteil 1 des Vier-Wege-Schalters wird aus Kunststoff im Spritzgußverfahren hergestellt. Einstückig sind an dem Sockelteil 1 ein Aufnahmelager 6 für das Betätigungsorgan 3, mehrere Führungen 7 für die Betätigungsmittel 5, mehrere Aufnahmeausnehmungen 8 für die vier Schnappschaltsysteme 4 sowie mehrere, als Befestigungselemente, für das Deckelteil 2 vorgesehene

Rastnasen 9. Das Betätigungsorgan 3 besteht aus einem schwenkbar im Aufnahmelager 6 des Sockelteiles 1 gehaltenen Lagerbock 3a und einem senkrecht zur Schwenkrichtung des Lagerbockes 3a verschwenkbar an demselben gelagerten Hebel 3b. Jedes der vier Schnappschaltsysteme 4 besteht aus einer Schaltfeder 4a, einem die Schaltfeder 4a haltenden Schaltfederlager 4b und zwei ortsfesten Kontaktteilen 4c. Die Gegenkontaktteile 4c und die Schaltfederlager 4b sind dabei jeweils mit einem Anschlußbein versehen, welche durch das Sockelteil 1 hindurch nach außen geführt sind. Die Betätigungsmittel 5 sind aus Kunststoff einstückig im Spritzgußverfahren hergestellt. Die Betätigungsmittel 5 bestehen aus vier vergleichsweise unelastisch ausgeführten Betätigungselementen 5a, die einerseits jeweils an einer Schaltfeder 4a eines der vier Schnappschaltsysteme 4 und andererseits an dem in das Isolierstoffgehäuse hineinragenden einen Ende des Hebels 3b anliegen. Die vergleichseise unelastischen Betätigungselemente 5a sind an einem relativ elastischen Betätigungsring 5b einstückig mit demselben ausgebildet, d.h. sie sind durch vier relativ elastische Bereiche miteinander verbunden. Mit ihren einen Enden kommen die über den Umfang des Betätigungsringes 5b gleichmäßig verteilt vorhandenen stösselartig ausgebildeten Betätigungselemente 5a in an dem Sockelteil 1 vorhandenen Führungen 7 und mit ihren anderen Enden in am Deckelteil 2 vorhandenen Führungen zu liegen.

Zur Ausübung ihrer Funktion sind die einander gegenüberliegenden Kontaktteile 4c mit Kontaktelementen 10,11 versehen, die in den Figuren 2 und 3 näher erläutert werden.

Die Figuren 2 und 3 zeigen verschiedene Ausführungsformen von Kontaktteilen mit leitfähigen Kontaktelementen. Aus Metallstreifen 12,13 werden Konturen ausgestanzt, die nach Ablängen einzelner Kontaktteile 14,15 die gewünschte Endkontur ergeben. Im Durchlaufverfahren werden auf den Kontaktbereichen 16,17 Kontaktelemente 18,19 angebracht, die aus einem leitfähigen Material gebildet sind.

In Weiterbildung des beschriebenen Standes der Technik sind die Kontaktelemente 18 gemäß Figur 2 durch einen vernetzten Verbund aus elastischem (z. B. Silikon) und leitfähigem Material (z. B. Silberkugeln, Kohlenstoff, Stahlfasern, Metallkugeln oder dergleichen), gebildet. Die jeweiligen Kontaktelemente 18 werden über einen elektrisch leitfähigen Klebstoff, wie z.B. einen Silber-Leitkleber, im Kontaktbereich 16 positioniert. Infolge der zumindest teilweise gegebenen Elastizität der neuerungsgemäßen Kontaktstelle, werden die bisher als unangenehm empfundenen Schaltgeräusche beträchtlich reduziert, ohne daß die Funktion der Kontaktteile in irgendeiner Form beeinträchtigt wird.

Im Falle der Figur 3 sind die Kontaktstellen 19 durch ein leitfähiges thermoplastisches Elastomermaterial (z.B. Thermoflex) gebildet. Im Kontaktbereich 17 werden Ausnehmungen 20 vorgesehen, die die Anspritzstelle für das thermoplastische Elastomer bilden, wobei jede beliebige Form für das Kontaktelement 19 realisiert werden kann. Alternativ besteht auch die Möglichkeit, die Kontaktstelle 19 durch einen separaten Körper zu bilden, der maschinell in die Ausnehmung 20 eingeknüpft wird. Im vorliegenden Beispiel gem. Figur 3 ist die Form des Kontaktelements 19 oval ausgebildet. Auch hier wird eine beträchtliche Reduzierung der Schaltgeräusche realisiert, wodurch gegenüber der Lösung nach Figur 2 auch weitere Gewichtsreduzierungen ermöglicht werden. Das Positionieren und Kleben entfällt in diesem Beispiel.

Claims

1. Elektrischer Vier-Wege-Schalter, mit einem in verschiedene Richtungen schwenkbar in einem Isolierstoffgehäuse (1, 2) gelagerten, im wesentlichen hebelförmig ausgebildeten Betätigungsorgan (3) und mit vier im Isolierstoffgehäuse (1, 2) festgelegten, das Betätigungsorgan (3) in seine Ruheposition zurückführenden, bewegliche und ortsfeste Kontaktteile (4a, 4c) mit daran elektrisch leitend verbundenen Kontaktelementen (10,11) aufweisenden Schnappschaltsystemen (4) und einem einstückigen Betätigungsmittel (5), welches vier durch elastische Bereiche (5b) verbundene, kreuzförmig angeordnete, stösselartige Betätigungselemente (5a) aufweist, welche einerseits mit einem Stirnflächenbereich jeweils ein Schnappschaltsystem (4) ansteuern und andererseits an einem anderen Stirnflächenbereich durch das Betätigungsorgan (3) angesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eines der Kontaktelemente (10,11, 18) der jeweiligen Schnappschaltsysteme (4) als eine eine Geräuschdämpfung bewirkende, aus einem leitfähigem elastischem Material bestehende elastische Kontaktpille ausgebildet ist.

2. Elektrischer Vier-Wege-Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das leitfähige elastische Material ein leitfähiges, thermoplastisches Elastomer ist.

3. Elektrischer Vier-Wege-Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das leitfähige elastische Material ein Verbundwerkstoff aus einem elastischen Stoff und einem elektrisch leitfähigen Stoff ist.

4. Elektrischer Vier-Wege-Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Material ein Silikon ist.

5. Elektrischer Vier-Wege-Schalter nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das leitfähige Material aus pulverförmigen Metallen oder Kohlenstoff besteht.

6. Elektrischer Vier-Wege-Schalter nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das leitfähige Material aus Stahlfasern besteht.

7. Elektrischer Vier-Wege-Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (10,11) der feststehenden Kontaktteile (4c) der jeweiligen Schnappschaltsysteme als elastische Kontaktpillen ausgebildet sind.

8. Elektrischer Vier-Wege-Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente der beweglichen Kontaktteile (4a) der jeweiligen Schnappschaltsysteme als elastische Kontaktpillen ausgebildet sind.

9. Elektrischer Vier-Wege-Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Kontaktpillen an ihrem jeweiligen Kontaktteil durch eine formschlüssige Verbindung befestigt sind, wobei die elastische Kontaktpille in eine im Kontaktteil (4a, 4c) eingebrachte Ausnehmung eingespritzt ist.

10. Elektrischer Vier-Wege-Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Kontaktpillen an ihrem jeweiligen Kontaktteil durch eine Klebung mit einem elektrisch leitfähigen Kleber befestigt sind.