DE19955640A1 - Elektrische Schaltvorrichtung - Google Patents
Elektrische SchaltvorrichtungInfo
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Abstract
Die Erfindung geht aus von einer elektrischen Schaltvorrichtung mit wenigstens einem in zwei quer, insbesondere etwa senkrecht, zueinander verlaufenden Ebenen gegen eine Rückstellkraft jeweils nach entgegengesetzten Richtungen verschwenkbaren Betätigungshebel, wobei der Betätigungshebel in allen vier Schwenkrichtungen im Schaltgehäuse geführt ist, mit einem in dem Schaltgehäuse liegenden inneren und einem eine Schalthandhabe bildenden äußeren Hebelarmabschnitt des Betätigungshebels, wobei der innere Hebelarmabschnitt in jeder der vier Verschwenkstellungen einen bewegbaren Kontakt in einer Arbeitsstellung hält, in der er zur Schließung des Stromkreises an einem gehäusefesten Festkontakt anliegt. DOLLAR A Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch, dass der innere Hebelarmabschnitt ein mit den bewegbaren Kontakten gekoppeltes Schieberelement betätigt, welches in einer Führungsebene entsprechend den vier Verschwenkstellungen in die vier Arbeitsstellungen bewegbar gelagert angeordnet ist, dass die bewegbaren Kontakte als Kontaktfedern ausgestaltet sind und dass ein gehäusefest angeordneter, insbesondere ebener Leiterbahnenträger mit Gegenkontakten vorhanden ist, wobei die Kontaktfedern in den verschiedenen Arbeitsstellungen die Gegenkontakte entsprechend miteinander verbindet.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische
Schaltvorrichtung mit wenigstens einem in zwei quer,
insbesondere etwa senkrecht, zueinander verlaufenden Ebenen
gegen eine Rückstellkraft jeweils nach entgegengesetzten
Richtungen verschwenkbaren Betätigungshebel, wobei der
Betätigungshebel in allen vier Schwenkrichtungen im
Schaltgehäuse geführt ist, mit einem in dem Schaltgehäuse
liegenden inneren und einem eine Schalthandhabe bildenden
äußeren Hebelarmabschnitt des Betätigungshebels, wobei der
innere Hebelarmabschnitt in jeder der vier
Verschwenkstellungen einen bewegbaren Kontakt in einer
Arbeitsstellung hält, in der er zur Schließung des
Stromkreises an einem gehäusefesten Festkontakt anliegt.
Derartige elektrische Schaltvorrichtungen werden
beispielsweise im Automobilbau verwendet und sind in diesem
Falle im Bereich der Lenksäule nahe dem Lenkrad montiert. Die
vier möglichen Schaltrichtungen des wenigstens einen
Betätigungshebels dieser elektrischen Schaltvorrichtung können
beispielsweise in Verbindung mit einem Tempomat ausgenutzt
werden. Verschwenkt man diesen Betätigungshebel beispielsweise
nach oben, so kann damit eine höhere Geschwindigkeit des
Fahrzeugs eingestellt werden, während eine Verschwenkung nach
unten zu der Verringerung der einzuhaltenden
Fahrgeschwindigkeit führt. Eine Verschwenkung nach vorne kann
man beispielsweise zum Ausschalten und eine gegen den Fahrer
hin nach hinten zur Wiederaufnahme des Tempomatbetriebs
nutzen. Dieser Betätigungshebel nimmt in seiner
Freigabestellung eine etwa mittige Lage ein, von der er aus in
die vier genannten Richtungen verschwenkt werden kann. Man
erreicht diese mittlere Stellung mit Hilfe einer
Rückstellvorrichtung, deren Rückstellkraft sich bei jeder
Verschwenkstellung auswirken kann und den Betätigungshebel bei
seiner Freigabe automatisch zurückschwenkt. Es handelt sich
dem nach um eine Schaltvorrichtung, mit deren Tastschalter
vier verschiedene Stromkreise vorzugsweise geschlossen werden
können. In der mittleren, betätigungslosen Stellung sind im
bevorzugten Falle alle Stromkreise geöffnet. Letzteres gilt
allerdings nur beim Ausführungsbeispiel, und es ist
infolgedessen nicht ausgeschlossen, dass der eine oder andere
oder sogar auch alle Schalter dieser Schaltvorrichtung statt
Arbeitskontakten Ruhekontakte aufweisen.
Bei einer bekannten Schaltvorrichtung dieser Art werden die
verschiedenen Stromkreise dadurch geschlossen, dass der innere
Hebelarmabschnitt des Betätigungshebels in jeder der vier
Verschwenkstellungen einen gehäusefesten bewegbaren Kontakt in
einer Arbeitsstellung hält, in der er zur Schließung eines
Stromkreises an einem ebenfalls gehäusefesten Festkontakt
anliegt. Als gehäusefesten, bewegbaren Kontakt werden
vorzugsweise Kontaktbleche eingesetzt, deren eines Ende an dem
Gehäuse ortsfest angeordnet ist und deren anderes Ende
entgegen der Eigenelastizität des Kontaktbleches von dem
inneren Hebelabschnitt auf den gehäusefest angeordneten
Festkontakt gedrückt wird. Bei Realisierung von vier
Arbeitsstellungen müssen also vier Kontaktbleche vorgesehen
sein, über welche der jeweilige Stromkreis geschlossen werden
kann.
Ein solcher Stand der Technik weist den Nachteil auf, dass für
die Anbringung der vier Kontaktbleche ein entsprechender
Bauraum benötigt wird und dass für jedes der vier
Kontaktbleche Halteelemente für deren Halterung vorgesehen
sein müssen. Zudem ist erforderlich, die verschiedenen
Haltebleche mit Stromzuleitungen zu versorgen. Eine
elektrische Schaltvorrichtung nach diesem Stand der Technik
ist daher insbesondere aufgrund der großen Anzahl der
einzelnen Bauteile sehr aufwendig zu konzipieren und zu
montieren. Eine automatengerechte Serienfertigung einer
solchen elektrischen Schaltvorrichtung ist nicht möglich.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde,
eine elektrische Schaltvorrichtung bereitzustellen, welche
einen sehr einfachen Aufbau und wenige Bauteile aufweist und
welche außerdem funktionssicher arbeitet.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine elektrische
Schaltvorrichtung der eingangs beschriebenen Art
vorgeschlagen, die vorsieht, dass der innere Hebelarmabschnitt
ein mit den bewegbaren Kontakten gekoppeltes Schieberelement
betätigt, welches in einer Führungsebene entsprechend den vier
Verschwenkstellungen in die vier Arbeitsstellungen bewegbar
gelagert angeordnet ist, dass die bewegbaren Kontakte als
Kontaktfedern ausgestaltet sind und dass ein gehäusefest
angeordneter, insbesondere ebener, Leiterbahnenträger mit
Gegenkontakten vorhanden ist, wobei die Kontaktfedern den
verschiedenen Arbeitsstellungen die Gegenkontakte entsprechend
miteinander verbinden.
Eine solche erfindungsgemäße elektrische Schaltvorrichtung
weist insbesondere den Vorteil auf, dass aufgrund der
Verwendung der Kontaktfedern, welche über das Schieberelement
in die verschiedenen Arbeitsstellungen führbar sind, das
Vorhandensein von Kontaktblechen entbehrlich wird. Die
erfindungsgemäße Schaltvorrichtung kann somit mit weit weniger
Bauteilen auskommen als der eingangs genannte Stand der
Technik.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass aufgrund der
Verwendung des einen Schieberelements mit den daran
gekoppelten Kontaktfedern nur das Schieberelement in der
Führungsebene bewegt wird und nicht, wie nach dem Stand der
Technik, die verschiedenen Kontaktbleche in verschiedenen
Ebenen bewegt werden. Damit ist erfindungsgemäß eine
wesentliche Vereinfachung der Montage der elektrischen
Schaltvorrichtung möglich.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
zeichnet sich dadurch aus, dass ein Kontaktfederelement
vorhanden ist, das die einzelnen Kontaktfedern aufweist. Damit
wird eine vorteilhafte Reduktion der Bauteile der
Schaltvorrichtung erreicht.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der
Leiterbahnenträger eine Leiterplatte oder eine Kontaktfolie
ist. Eine Leiterplatte weist eine Eigenstabilität auf, wodurch
ein Verfahren der Kontaktfedern auf der Leiterplatte sicher
gewährleistet ist. Eine Kontaktfolie hingegen benötigt
aufgrund der geringen Eigenstabilität ein Abstützelement;
weist aber den Vorteil auf, dass sie über größere Abschnitte
des Schaltgehäuses führbar ist und somit insbesondere die
Gegenkontakte unmittelbar über die Kontaktfolie mit
beispielsweise Steckerbuchsen zum Anschluss der elektrischen
Zuleitungen verbunden werden können.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist
vorgesehen, dass die Kontaktfeder unmittelbar an dem
Schieberelement angeordnet ist und dass die Vorspannung der
Kontaktfedern die Kontaktfedern mit einer gleichmäßigen
Auflagekraft gegen den Leiterbahnenträger drückt.
Vorteilhafterweise wird aufgrund der Vorspannung der
Kontaktfedern ein sicherer Kontakt zwischen Kontaktfedern und
Gegenkontakten gewährleistet.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch
aus, dass zur Betätigung des Schieberelements durch den
inneren Hebelarmabschnitt das Schieberelement auf seiner dem
freien Ende des inneren Hebelarmabschnitts zugewandten Seite
vorzugsweise zwei Führungszapfen aufweist, deren Achsen
vorzugsweise parallel zu der Führungsebene verlaufen und deren
freie Zapfenenden seitlich auf das freie Ende des inneren
Hebelarmabschnitt zulaufen und dass das freie Ende des inneren
Hebelarmabschnitts vorzugsweise zwei Führungsnuten aufweist,
die geringfügig breiter als der Durchmesser der Führungszapfen
sind und in welche die Führungszapfen wenigstens
abschnittsweise hineinragen. Auf diese Art und Weise ist eine
sichere Führung des Schieberelements bzw. eine Kopplung des
verschwenkbaren, freien Endes des inneren Hebelarmabschnitts
mit dem in der Führungsebene bewegbar gelagerten
Schieberelements ermöglicht. Der Betätigungshebel kann dabei
in alle vier Schwenkrichtungen geschwenkt werden, wobei diese
Schwenkbewegung in eine in der Führungsebene liegende Bewegung
des Schieberelements umgewandelt wird.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung sind die beiden
Führungszapfen einstückig mit dem Schieberelement gefertigt,
insbesondere als Spritzteil hergestellt. Dadurch werden
insbesondere die Einzelteile der Schaltvorrichtung reduziert,
was eine einfachere und kostengünstigere Montage der
Schaltvorrichtung zur Folge hat.
Bei einer anderen Weiterbildung der Erfindung umgreift das
Schieberelement wenigstens abschnittsweise das freie Ende des
inneren Hebelarmabschnitts. Damit wird insbesondere die
Funktionssicherheit der Kopplung des Schieberelements mit dem
freien Ende des inneren Hebelarmabschnitts verbessert.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung weisen die Führungsnuten
auf der dem Schieberelement zugewandten Seite eine Anfasung
auf. Durch eine solche Anfasung wird eine Einführung der
Führungszapfen in die Führungsnuten bei der Montage der
Schaltvorrichtung wesentlich vereinfacht.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass zur
beweglichen Lagerung des Schieberelements das Schieberelement
vorzugsweise parallel zu der Führungsebene eine Aussparung
aufweist und dass ein in die Aussparung eingreifender,
gehäusefest angeordneter Führungssteg vorhanden ist. Durch den
Eingriff des Führungssteges in die Aussparung kann auf
einfache Art und Weise das Schieberelement in der
Führungsebene beweglich gelagert werden, und zwar so, dass die
mit dem Schieberelement gekoppelten Kontaktfedern in die vier
Arbeitsstellungen bringbar sind.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der
Führungssteg eine Kulissenführung und das Schieberelement
vorzugsweise zwei in die Kulissenführung eingreifende
Kulissenzapfen aufweist, wobei die Kulissenführung die vier
möglichen Arbeitsstellungen des Schieberelements, die
vorzugsweise orthogonal zueinander angeordnet sind, vorgibt.
Durch die Verwendung einer solchen Kulissenführung mit in die
Kulissenführung eingreifenden Kulissenzapfen ist eine exakt
vorgegebene Bewegung des Schieberelements mit der Kontaktfeder
vorgegeben. Unerwünschte, insbesondere Diagonal- oder
Rotationsbewegungen des Schieberelements bzw. der Kontaktfeder
sind dabei ausgeschlossen. Mögliche Fehlfunktionen der
elektrischen Schaltvorrichtungen, die ein exaktes Schalten der
Kontakte der Kontaktfeder mit den Gegenkontakten des
Leiterbahnenträgers verhindern, sind damit erfindungsgemäß
nicht möglich.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass die Kulissenführung insbesondere in den Arbeitsstellungen
des Schieberelements Rastbuchten aufweist, in welche die
Kulissenzapfen des Schieberelements rastbar sind. Damit wird
die Funktionssicherheit der erfindungsgemäßen
Schaltvorrichtung erhöht, das Schieberelement wird aufgrund
der in die Rastbuchten einrastenden Kulissenzapfen in den
jeweiligen Arbeitsstellungen gehalten. Damit ist ein exaktes
Schalten möglich.
Vorteilhafterweise kann bei einer Weiterbildung der Erfindung
vorgesehen sein, dass die Kulissenzapfen axial federnd
gelagert sind. Dadurch wird ein sicheres Ein- und Ausrasten
der Kulissenzapfen in die und aus den Rastbuchten
gewährleistet.
Bei einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen,
dass das freie Ende des inneren Hebelarmabschnitts mit einer
koaxialen Sackbohrung versehen ist, die eine Druckfeder,
insbesondere eine Schraubendruckfeder, aufnimmt, deren nach
außen weisendes Ende innen am balligen Ende einer in die
Sackbohrung eingeschobenen Hülse anliegt, wobei das ballige
Ende in eine Rastkontur des Schaltgehäuses eingreift und die
Rastkontur, das ballige Ende sowie die Druckfeder zusammen
eine Rückstellvorrichtung für den Betätigungshebel aus allen
vier Schwenkrichtungen bildet. Eine solche Weiterbildung der
Erfindung ist nicht nur sehr kompakt sondern auch äußerst
robust, so dass eine lange Lebensdauer dieser
Schaltvorrichtung auch bei zahlreichen Schaltvorgängen,
welchen sie ausgesetzt ist, gewährleistet ist.
Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung
ist die Rastkontur an dem Führungssteg angeordnet. Damit ist
kein weiteres Bauteil zur Anbringung der Rastkontur an der
Schaltvorrichtung notwendig, die Bauteile der
Schaltvorrichtung werden damit reduziert.
Eine andere Ausgestaltung der Erfindung kennzeichnet sich
dadurch, dass sich am Betätigungshebel zwei nach
entgegengesetzten Richtungen erstreckende Lagerzapfen
befinden, deren geometrische Achsen die geometrische
Schwenkachse für die Verschwenkung des Betätigungshebels in
der einen der beiden Ebenen, beispielsweise der im Gebrauch
horizontalen Schwenkebene, bilden, wobei ein erster
Lagerzapfen in eine etwa seinem Querschnitt entsprechende
Lagerbohrung des Schaltgehäuses eingreift, während ein zweiter
Lagerzapfen in den mittleren Bereich eines Langlochs des
vorzugsweise mehrteiligen Schaltgehäuses hineinragt, wobei des
Weiteren bei einer Verschwenkung des Betätigungshebels in der
anderen der beiden Ebenen der zweite Lagerzapfen etwa in den
Schwenkstellungen wahlweise dem linken oder dem rechten
Langlochende zugeordnet ist. Vorteilhafterweise kommt eine
solche Ausgestaltung der Schaltvorrichtung ohne ein
Kreuzgelenk zur gelenkigen Lagerung des Betätigungshebels aus.
Trotzdem sind vier definierte Schaltstellungen des
Betätigungshebels möglich, und die Bedienungsperson hat dabei
das gleiche exakte Schaltgefühl wie bei einer
Schaltvorrichtung mit einem Kreuzgelenk.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung sind die beiden
Lagerzapfen einstückig mit dem Betätigungshebel gefertigt,
insbesondere als Spritzgussteil hergestellt. Die beiden
Lagerzapfen unterteilen den Betätigungshebel dabei in
vorzugsweise ungleich lange Hebelarmabschnitte, nämlich in den
in dem Schaltgehäuse liegenden inneren und den eine
Schalthandhabe bildenden äußeren Hebelarmabschnitt.
Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass ein zusätzlicher Betätigungshebel zur Betätigung
mindestens zweier zusätzlicher Kontakte vorhanden ist, wobei
sich der Betätigungshebel und der zusätzliche Betätigungshebel
im Wesentlichen nach entgegengesetzten Richtungen erstrecken
und dass der Aufbau des zusätzlichen Betätigungshebels dem des
Betätigungshebels entspricht. Vorteilhafterweise ist also ein
zusätzlicher Betätigungshebel vorhanden, der mindestens zwei
zusätzliche Kontakte schaltet. Dabei ist jedoch nicht
unbedingt notwendig, dass auch der zusätzliche
Betätigungshebel in vier jeweils um 90° gegeneinander
versetzten Richtungen betätigt werden kann; vielmehr reicht es
auch aus, wenn mit Hilfe des zusätzlichen Betätigungshebels
nur zwei Schalter wahlweise betätigt werden. Bei einer
Serienfertigung ist es allerdings vorteilhaft, wenn man
trotzdem die Ausbildung des zusätzlichen Betätigungshebels
gleich so wählt wie die des eingangs beschriebenen
Betätigungshebels. Damit können innerhalb der Fertigung
Schaltvorrichtungen für unterschiedliche Schaltaufgaben mit
möglichst vielen gleichen Teilen hergestellt werden.
Bei einer weiteren, ebenfalls bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist vorgesehen, dass das Schaltgehäuse ein
Gehäusegrundteil mit dem Führungssteg und dem Langloch
aufweist, dass in Montagerichtung - von der
Gehäuseinnenseite - das Schieberelement auf den Führungssteg
aufschiebbar und der Lagerzapfen des inneren
Hebelarmabschnitts in das Langloch einführbar ist, dass in
Montagerichtung auf das Grundgehäuseteil ein die Lagerbohrung
aufweisendes Mittelgehäuseteil verrastend steckbar ist,
welches zusammen mit dem Gehäusegrundteil den inneren
Hebelarmabschnitt umschließt, dass ebenfalls in
Montagerichtung ein den Leiterbahnenträger tragendes
Gehäuseabdeckteil auf das Mittelgehäuseteil verrastend
steckbar ist und dass gegebenenfalls Blenden vorhanden sind,
welche vorzugsweise seitlich auf die verschiedenen
Gehäuseteile verrastend steckbar sind. Damit wird insbesondere
erreicht, dass die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung von
einer Seite, nämlich in Montagerichtung, her montierbar ist.
Die einzelnen Bauteile der Schaltvorrichtung werden
nacheinander in Montagerichtung ineinandergesteckt, wobei
Rasthaken und Rastbuchten vorhanden sind, welche die einzelnen
Teile miteinander lösbar verbinden. Damit lässt sich die
erfindungsgemäße Schaltvorrichtung insbesondere in einer
Serienfertigung automatengerecht, ohne Einsatz einer manuellen
Tätigkeit montieren.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Einzelheiten der
Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der
die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert ist.
Es zeigen:
Fig. 1 eine elektrische Schaltvorrichtung in
Einzelteildarstellung;
Fig. 2 die Schaltvorrichtung nach Fig. 1 in montiertem
Zustand; und
Fig. 3 ein Schnitt entlang der Linie A-A der
Schaltvorrichtung nach Fig. 2.
In der Fig. 1 ist eine elektrische Schaltvorrichtung 1,
nämlich ein Tempomatschalter für Kraftfahrzeuge, mit einem in
zwei quer, senkrecht zueinander verlaufenden Ebenen jeweils
nach entgegengesetzten Richtungen verschwenkbaren
Betätigungshebel 2 dargestellt. Der Betätigungshebel 2 ist
dabei in die vier Schwenkrichtungen R1, R2, S1, S2 im
mehrteiligen Schaltgehäuse, welches im Wesentlichen ein
Gehäusegrundteil 3, ein Gehäusemittelteil 4 und ein
Gehäuseabdeckteil 5 aufweist, geführt. Der Betätigungshebel 2
weist einen im Schaltgehäuse liegenden inneren
Hebelarmabschnitt 8 sowie einen eine Schalthandhabe 10
bildenden äußeren Hebelarmabschnitt 9 auf. Zur schwenkbaren
Lagerung des Betätigungshebels 2 weist der Betätigungshebel 2
zwei sich nach entgegengesetzten Richtungen erstreckende
Lagerzapfen 12 auf, wobei in der Fig. 1 einer der beiden
Lagerzapfen durch den Betätigungshebel 2 abgedeckt ist. Die
geometrischen Achsen der beiden Lagerzapfen 12 bilden die
geometrische Schwenkachse für die Verschwenkung des
Betätigungshebels 2 in der einen der beiden Ebenen, nämlich
die Ebene, in welcher die Schwenkrichtungen R1 und R2 liegen.
Zur Lagerung des in der Fig. 1 dargestellten Lagerzapfens 12
weist die dem Gehäusegrundteil 3 zugewandte Seite des
Gehäusemittelteils 4 eine dem Querschnitt des Lagerzapfens 12
entsprechende Lagerbohrung auf. Zur Aufnahme des in Fig. 1
nicht zu sehenden Lagerzapfens 12 sieht das Gehäusegrundteil 3
ein Langloch 13 vor. In der neutralen Stellung des
Betätigungshebels 2 ragt der in Fig. 1 abgedeckte
Lagerzapfen 12 in den mittleren Bereich des Langlochs 13,
wobei des Weiteren bei einer Verschwenkung des
Betätigungshebels 2 in die andere Schaltebene, in welcher die
Schaltrichtungen S1 und S2 liegen, der Lagerzapfen 12 etwa in
den Schwenkstellungen wahlweise in dem linken oder rechten
Ende des Langlochs 13 vorhanden ist.
Wie in Fig. 1 deutlich zu erkennen ist, weist die
Schaltvorrichtung eine Schraubendruckfeder 14 auf, welche in
eine an dem freien Ende des inneren Hebelarmabschnitts 8
koaxial angeordnete Sackbohrung 15 einführbar ist. Das nach
außen weisende Ende der Schraubendruckfeder 14 liegt bei der
montierten Schaltvorrichtung 1 innen an dem balligen Ende 17
einer in die Sackbohrung 15 eingeschobenen Hülse 18 an. Dabei
ist vorgesehen, dass das ballige Ende 17 der Hülse 18 in eine
Rastkontur 19 eingreift und die Rastkontur 19, das ballige
Ende 17 sowie die Druckfeder 14 zusammen eine
Rückstellvorrichtung für den Betätigungshebel 2 aus allen vier
Schwenkrichtungen S1, S2, R1, R2 bildet.
Wie aus Fig. 1 deutlich zu erkennen ist, ist die Rastkontur
19 an dem Führungssteg 29 angeordnet.
Das frei Ende des inneren Hebelarmabschnitts 8 führt ein
Kontaktfederelement 21 mit bewegbaren Kontakten, nämlich ein
Kontaktfedern 22 aufweisendes gekoppeltes Schieberelement 23.
Das Schieberelement 23 ist in einer Führungsebene entsprechend
den vier Verschwenkstellungen in die vier Arbeitsstellungen
bewegbar gelagert angeordnet. Außerdem ist ein gehäusefest
angeordneter, ebener Leiterbahnenträger, nämlich eine
Kontaktfolie 24, vorhanden, wobei die Kontaktfeder 22 in
montiertem Zustand der Schaltvorrichtung 1 auf dem
Leiterbahnenträger verfahrbar angeordnet sind und in den
verschiedenen Arbeitsstellungen die an dem Leiterbahnenträger
angeordneten Gegenkontakte miteinander verbindet.
Das Kontaktfederelement 21 ist bei montierter
Schaltvorrichtung 1 unmittelbar an der dem inneren
Hebelabschnitt 8 abgewandten Seite des Schieberelements 23
angeordnet. Das Kontaktfederelement 21 weist einen flachen
quadratischen Grundkörper auf, an dessen vier Seiten die
Kontaktfedern 22 in dem Betätigungshebel 2 in abgewandter
Richtung federnd abstehen. Aufgrund der Vorspannung der
Kontaktfedern 22 in montiertem Zustand drücken die
Kontaktfedern 22 mit einer gleichmäßigen Auflagekraft gegen
den Leiterbahnenträger 24.
Zur Betätigung des Schieberelements 23 durch den inneren
Hebelarmabschnitt 8 weist das Schieberelement 23 auf seiner
dem freien Ende des inneren Hebelarmabschnitts 8 zugewandten
Seite zwei Führungszapfen 27 auf. Die Längsachsen der beiden
Führungszapfen 27 sind dabei parallel zu der Führungsebene des
Schieberelements 23 angeordnet. Die freien Enden der
Führungszapfen 27 laufen außerdem seitlich auf das freie Ende
des inneren Hebelarmabschnitts 8 zu. Zur Aufnahme der
Führungszapfen 27 weist das freie Ende des inneren
Hebelarmabschnitts 8 zwei Führungsnuten 28 auf, die
geringfügig breiter als der Durchmesser der Führungszapfen
sind. Bei montierter Schaltvorrichtung 1 ragen die
Führungszapfen 27 in die Führungsnuten 28. Außerdem weisen die
Führungsnuten 28 auf der dem Schieberelement 23 zugewandten
Seite eine Anfasung 30 auf, um ein leichteres Einführen der
Führungszapfen 27 in die Führungsnuten 28 zu ermöglichen.
In der in Fig. 1 gezeigten Anordnung umgreifen die
Führungszapfen 27 das freie Ende des inneren
Hebelarmabschnitts 8 abschnittsweise. Durch eine solche
Kopplung des freien Endes des inneren Hebelarmabschnitts 8 mit
dem Schieberelement 23 kann gewährleistet werden, dass das
Schieberelement 23 in der Führungsebene eben verschiebbar ist,
obwohl der Betätigungshebel 2, bei Betätigung, eine
Schwenkbewegung ausführt.
Zur beweglichen Lagerung und Führung des Schieberelements 23
ist ein Führungssteg 29 vorgesehen. Der Führungssteg 29 ist
als rechteckiges Flachelement ausgestaltet und ragt in das
Schaltgehäuse. Das Schieberelement 23 weist eine Aussparung 32
auf, in welche der Führungssteg 29 einführbar ist. Bei dem in
Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Führungsebene des
Schieberelements 23 durch den in die Aussparung 32
eingreifenden Führungssteg 29 gebildet. Der Führungssteg 29
weist eine doppelkreuzförmige Kulissenführung 33 auf, in
welche zwei an dem Schieberelement 23 bzw. in der Aussparung
32 des Schieberelements 23 angeordnete Kulissenzapfen bei
montierter Schaltvorrichtung eingreifen. Bei dem in Fig. 1
gezeigten Ausführungsbeispiel sind die beiden Kulissenzapfen
in der Aussparung 32 angeordnet und werden durch das
Schieberelement 23 abgedeckt. Aufgrund der doppelkreuzartigen
Ausgestaltung der Führungskulisse 33 wird gewährleistet, dass
die beiden Kulissenzapfen lediglich in die vorgegebenen
Stellungen führbar sind, welche den möglichen vier
Arbeitsstellungen des Schieberelements 23 entsprechen.
Die Kulissenführung 33 weist vorteilhafterweise in den
Arbeitsstellungen des Schieberelements Rastbuchten auf, in
welche die Kulissenzapfen des Schieberelements 23 einrasten
können. Vorteilhafterweise sind außerdem die Kulissenzapfen
axial federnd gelagert, um ein gutes Einrasten in die
Rastbuchten zu gewährleisten.
Die Kontaktfolie 24 weist zum Anschluss von elektrischen
Leitungen mehrere Schnittstellen in Form von Steckerlitzen 26
auf, auf welche Steckerelemente 36 bzw. Steckerbuchsen 37
aufsteckbar bzw. anbringbar sind.
Bei Betätigung der Schalthandhabe 10 des Betätigungshebels 2
wird die Kontaktfeder 22 über das Schieberelement 23 und den
Betätigungshebel 2, der über die Lagerzapfen 12 am
Schaltgehäuse entsprechend gelagert ist, auf dem
Leiterbahnenträger parallel so verschoben, dass je nach
Arbeitsstellung der Kontaktfeder 22 die entsprechenden
Gegenkontakte des Leiterbahnenträgers 24 miteinander verbunden
werden.
Fig. 1 zeigt außerdem einen zusätzlichen Betätigungshebel 2',
der sich im Wesentlichen in entgegengesetzter Richtung wie der
Betätigungshebel 2 erstreckt, im Aufbau jedoch dem
Betätigungshebel 2 entspricht.
Die in Fig. 1 gezeigte Schaltvorrichtung 1 ist derart
aufgebaut, dass sie sich von einer Richtung, nämlich der
Montagerichtung, montieren lässt. Dazu wird zunächst das
Kontaktfederelement 21 mit dem Schieberelement 23 und dem
Betätigungshebel 2 auf das Gehäusegrundteil 3 so aufgeschoben,
dass die Aussparung 32 des Schieberelements 23 den
Führungssteg 29 aufnimmt und die Lagerzapfen 12 in die an dem
Gehäusegrundteil 3 vorhandenen Lagerbohrungen bzw. Langlöcher
13 eingreifen. In einem nächsten Montageschritt wird das
Gehäusemittelteil 4 in Montagerichtung auf das
Gehäusegrundteil 3 aufgeschoben, wobei das Gehäusemittelteil 4
aufgrund dafür vorgesehener Rastnasen und Rastbuchten mit dem
Gehäusegrundteil lösbar verrastet. Zur Aufnahme der
Schieberelemente 23 und 23' sowie beispielsweise der
Führungsstege 29 und 29' weist das Gehäusemittelteil 4
verschiedene Aussparungen auf. In einem nächsten
Montageschritt wird das Gehäuseabdeckteil 5, welches den
Leiterbahnenträger 24 trägt, auf das Gehäusemittelteil 4 und
das Gehäusegrundteil 3 in Montagerichtung verrastend gesteckt.
In einem letzten Montageschritt werden Blenden 34 seitlich an
die Schaltvorrichtung 1 aufgesteckt.
In der Fig. 2 ist die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung 1
nach Fig. 1 in montiertem Zustand dargestellt. Deutlich
erkennbar sind die beiden Betätigungshebel 2 und 2' mit den
Schalthandhaben 10 und 10'. Die Blenden 34 und 34' sind
mittels Rasthaken 38 auf das Gehäuseabdeckteil 5 aufgeklipst.
In der Fig. 3 ist ein Querschnitt durch die in Fig. 2
dargestellte Schaltvorrichtung 1 entlang der Linie A-A
dargestellt. Dabei ist deutlich der Betätigungshebel 2 mit den
an dem Betätigungshebel 2 angeordneten Lagerzapfen 12 zu
erkennen, wobei der eine Lagerzapfen 12 in eine Lagerbohrung
39 eingreift und der andere Lagerzapfen 12 in dem Langloch 13
gefangen ist. An dem freien Ende des inneren
Hebelarmabschnitts 8 ist das Sackloch 15 angeordnet, in
welchem die Feder 14 mit der Hülse 18 sitzt. Das ballige Ende
17 der Hülse 18 drückt dabei aufgrund der Federkraft der Feder
14 in die an dem Führungssteg 29 angeordnete Rastkontur 23.
Das Schieberelement 23 ist mit dessen Aussparung 32 auf den
Führungssteg 29 aufgesteckt. In dem in Fig. 3 gezeigten
Schnitt ist die in dem Führungssteg 29 eingelassene
Kulissennut 33 erkennbar. Außerdem weist das Schieberelement
23 auf seiner dem Betätigungshebel 2 abgewandten Seite das
Kontaktfederelement 21 auf, dessen Kontaktfedern 22 gegen die
Kontaktfolie 24, die auf einer der Kontaktfedern 22
zugewandten Seite eines Steges 43 des Gehäuseabdeckteils 5
angeordnet ist, federbelastet sind.
Aus dem in den Fig. 1-3 gezeigten Ausführungsbeipiel einer
elektrischen Schaltvorrichtung 1 wird deutlich, dass die
elektrische Schaltvorrichtung 1 aus relativ wenigen Bauteilen
besteht, welche montagegerecht miteinander montiert werden
können, ohne dass dabei die Funktionssicherheit der
elektrischen Schaltvorrichtung 1 negativ beeinflusst wird.
Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der
Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als
auch in beliebiger Kombination miteinander
erfindungswesentlich sein.
Claims (18)
1. Elektrische Schaltvorrichtung (1) mit wenigstens einem in
zwei quer, insbesondere etwa senkrecht, zueinander
verlaufenden Ebenen gegen eine Rückstellkraft jeweils
nach entgegengesetzten Richtungen verschwenkbaren
Betätigungshebel (2), wobei der Betätigungshebel (2) in
allen vier Schwenkrichtungen (R1, R2, S1, S2) im
Schaltgehäuse geführt ist, mit einem in dem Schaltgehäuse
liegenden inneren (8) und einem eine Schalthandhabe (10)
bildenden äußeren Hebelarmabschnitt (9) des
Betätigungshebels (2), wobei der innere Hebelarmabschnitt
(8) in jeder der vier Verschwenkstellungen einen
bewegbaren Kontakt in einer Arbeitsstellung hält, in der
er zur Schließung des Stromkreises an einem gehäusefesten
Festkontakt anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass der
innere Hebelarmabschnitt (8) ein mit den bewegbaren
Kontakten gekoppeltes Schieberelement (23) betätigt,
welches in einer Führungsebene entsprechend den vier
Verschwenkstellungen in die vier Arbeitsstellungen
bewegbar gelagert angeordnet ist, dass die bewegbaren
Kontakte als Kontaktfeder (22) ausgestaltet sind und dass
ein gehäusefest angeordneter, insbesondere ebener
Leiterbahnenträger (24) mit Gegenkontakten vorhanden ist,
wobei die Kontaktfeder (22) in den verschiedenen
Arbeitsstellungen die Gegenkontakte entsprechend
miteinander verbindet.
2. Schaltvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass ein Kontaktfederelement (21)
vorhanden ist, das die einzelnen Kontaktfedern (22)
aufweist.
3. Schaltvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass der Leiterbahnenträger (24) eine
Leiterplatte oder eine Kontaktfolie ist.
4. Schaltvorrichtung (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die Kontaktfedern (22) unmittelbar
an dem Schieberelement (23) angeordnet sind und dass die
Vorspannung der Kontaktfedern (22) die Kontaktfedern mit
einer gleichmäßigen Auflagekraft gegen den
Leiterbahnenträger (24) drückt.
5. Schaltvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Betätigung
des Schieberelements (23) durch den inneren
Hebelarmabschnitt (8) das Schieberelement (23) auf seiner
dem freien Ende des inneren Hebelarmabschnitts (8)
zugewandten Seite vorzugsweise zwei Führungszapfen (27)
aufweist, deren Achsen vorzugweise parallel zu der
Führungsebene verlaufen und deren freie Zapfenenden
seitlich auf das freie Ende des inneren
Hebelarmabschnitts (8) zulaufen und dass das freie Ende
des inneren Hebelarmabschnitts (8) vorzugsweise zwei
Führungsnuten (28) aufweist, die geringfügig breiter als
der Durchmesser der Führungszapfen (27) sind und in
welche die Führungszapfen (27) wenigstens abschnittsweise
hineinragen.
6. Schaltvorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, dass die beiden Führungszapfen (27)
einstückig mit dem Schieberelement gefertigt,
insbesondere als Spritzteil hergestellt sind.
7. Schaltvorrichtung (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, dass das Schieberelement (23) das freie
Ende des inneren Hebelarmabschnitts (8) wenigstens
abschnittsweise umgreift.
8. Schaltvorrichtung (1) nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch
gekennzeichnet, dass die Führungsnuten (28) auf der dem
Schieberelement (23) zugewandten Seite eine Anfasung
aufweisen.
9. Schaltvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur beweglichen
Lagerung des Schieberelements (23) das Schieberelement
(23) vorzugsweise parallel zu der Führungsebene eine
Aussparung (32) aufweist und dass ein in die Aussparung
(32) eingreifender, gehäusefest angeordneter Führungssteg
(29) vorhanden ist.
10. Schaltvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungssteg
(29) eine Kulissenführung (33) und das Schieberelement
(23) vorzugsweise zwei in die Kulissenführung (33)
eingreifende Kulissenzapfen aufweist, wobei die
Kulissenführung (33) die vier möglichen Arbeitsstellungen
des Schieberelements (23), die vorzugsweise orthogonal
zueinander angeordnet sind, vorgibt.
11. Schaltvorrichtung (1) nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, dass die Kulissenführung (33)
insbesondere in den Arbeitsstellungen des
Schieberelements (23) Rastbuchten aufweist, in welche die
Kulissenzapfen des Schieberelements (23) rastbar sind.
12. Schaltvorrichtung (1) nach Anspruch 9, 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kulissenzapfen axial
federnd gelagert sind.
13. Schaltvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende
des inneren Hebelarmabschnitts (8) mit einer koaxialen
Sackbohrung (42) versehen ist, die eine Druckfeder (14)
insbesondere eine Schraubendruckfeder, aufnimmt, deren
nach außen weisendes Ende innen am balligen Ende (17)
einer in die Sackbohrung (42) eingeschobenen Hülse (18)
anliegt, wobei das ballige Ende (17) in eine Rastkontur
(19) des Schaltgehäuses eingreift und die Rastkontur
(19), das ballige Ende (17) sowie die Druckfeder (14)
zusammen eine Rückstellvorrichtung für den
Betätigungshebel (2) aus allen vier Schwenkrichtungen (R1,
R2, S1, S2) bildet.
14. Schaltvorrichtung (1) nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, dass die Rastkontur (19) an dem
Führungssteg (29) angeordnet ist.
15. Schaltvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich am
Betätigungshebel (2) zwei nach entgegengesetzten
Richtungen erstreckende Lagerzapfen (12) befinden, deren
geometrische Achsen die geometrische Schwenkachse für die
Verschwenkung des Betätigungshebels (2) in der einen der
beiden Ebenen, beispielsweise der im Gebrauch
horizontalen Schwenkebene, bilden, wobei ein erster
Lagerzapfen (12) in eine etwa seinem Querschnitt
entsprechende Lagerbohrung (39) des Schaltgehäuses
eingreift, während ein zweiter Lagerzapfen (12) in den
mittleren Bereich eines Langlochs (13) des vorzugweise
mehrteiligen Schaltgehäuses hineinragt, wobei des
Weiteren bei einer Verschwenkung des Betätigungshebels
(2) in der anderen der beiden Ebenen der zweite
Lagerzapfen (12) etwa in den Schwenkstellungen wahlweise
dem linken oder dem rechten Langlochende zugeordnet ist.
16. Schaltvorrichtung (1) nach Anspruch 15, dadurch
gekennzeichnet, dass die beiden Lagerzapfen (12)
einstückig mit dem Betätigungshebel (2) gefertigt,
insbesondere als Spritzteil hergestellt sind.
17. Schaltvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzlicher
Betätigungshebel (2') zur Betätigung mindestens zweier
zusätzlicher Kontakte vorhanden ist, wobei sich der
Betätigungshebel (2) und der zusätzliche Betätigungshebel
(2') im Wesentlichen nach entgegengesetzten Richtungen
erstrecken und dass der Aufbau des zusätzlichen
Betätigungshebels (2') dem des Betätigungshebels (2)
entspricht.
18. Schaltvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltgehäuse
ein Gehäusegrundteil (3) mit dem Führungssteg (21) und
dem Langloch (13) aufweist, dass in Montagerichtung - von
der Gehäuseinnenseite - das Schieberelement (23) auf den
Führungssteg (29) aufschiebbar und der Lagerzapfen (12)
des inneren Hebelarmabschnitts (8) in das Langloch (13)
einführbar ist, dass in Montagerichtung auf das
Gehäusegrundteil (3) ein die Lagerbohrung aufweisendes
Gehäusemittelteil (4) verrastend steckbar ist, welches
zusammen mit dem Gehäusegrundteil (3) den inneren
Hebelarmabschnitt (8) umschließt, dass ebenfalls in
Montagerichtung ein den Leiterbahnenträger (24) tragendes
Gehäuseabdeckteil (5) auf das Gehäusemittelteil (4)
verrastend steckbar ist und dass gegebenenfalls Blenden
(34) vorhanden sind, welche vorzugsweise seitlich auf die
verschiedenen Gehäuseteile (3, 4, 5) verrastend steckbar
sind.
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Family
ID=7929579
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