DE2848093A1

DE2848093A1 - Elektrischer schalter

Info

Publication number: DE2848093A1
Application number: DE19782848093
Authority: DE
Inventors: Timothy John Blee; Norman Hunt
Original assignee: Associated Engineering Ltd
Current assignee: Associated Engineering Ltd
Priority date: 1977-11-04
Filing date: 1978-11-06
Publication date: 1979-05-10
Also published as: SE7811370L; FR2408207A1; AU526337B2; GB1604432A; FR2408207B1; BE871664A; AU4115978A; ZA786013B; NL7810994A

Description

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Anmelderin: Associated Engineering Ltd., Ince House, 60, Kenilworth Road, Leamington Spa, CV32, 6JZ, " Warwickshire,. England

Elektrischer Schalter

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter, dessen Betätigungsglied/ z.B. in Form einer Wippe, mit einem Schaltmechanismus, z.B. ein beweglicher Kontaktkörper, gekuppelt ist. Zur Schalterbetätigung wird eine Kraft, z.B. eine Handkraft, auf die Wippe ausgeübt, um diese dadurch zu bewegen und den beweglichen Kontaktkörper in eine andere Stellung zu bringen, um dadurch den Schaltzustand des Schalters zu verändern. Die Erfindung bezieht sich auch auf SchaIterkombinationen, die einen erfindungsgemäßen Schalter enthalten.

Bei bekannten Wippschaltern befindet sich der Schaltmechanismus unter der Wippe, so daß die minimale Dicke oder Höhe des Schalters wenigstens aus der Summe der Dicken der Wippe und der Schaltmittel besteht.

Nach' einem Gesichtpunkt sieht die Erfindung einen elektrischen Schalter vor, der aus einem Gehäuse mit einem Ober- und Unterbereich, aus einem in Bezug auf das Gehäuse beweglichen Betätigungsglied, das zur Betätigung vom Gehäuseoberbereich zugänglich ist,

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und aus einem vom Gehäuse getragenen, mit dem Betätigungsglied gekuppelten Schaltmechanismus besteht, dessen Schaltzustand durch das Betätigungsglied veränderlich ist, und der sich dadurch kennzeichnet, daß der Schaltmechanismus seitlich neben dem Betätigungsglied vorgesehen ist.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform eines Schalters nach der Erfindung, bei dem der Unterbereich des Gehäuses eine den Gehäuseboden bildende Wandung umfaßt, bei dem das Betätigungsglied aus einer Wippe besteht, die im Gehäuse schwenkbar gelagert, zu ihrer Betätigung vom Gehäuseoberbereich zugänglich und mit dem Schaltmechanismus gekuppelt ist, und bei dem der Mechanismus eine Kontaktanordnung zu seiner Betätigung enthält, ist dieser Schalter vorzugsweise derart gestaltet, daß die Wippe benachbart zu der Wandung des Gehäuseunterbereiches angeordnet oder bei ihrer Betätigung in eine Stellung nahe der Wandung bewegbar ist und daß die Kontaktanordnung seitlich neben der Wippe angeordnet ist.

Da die Kontaktanordnung nunmehr seitlich, neben der Wippe angeordnet ist anstatt daß sie unterhalb der Wippe, d.h. zwischen der Wippe und der Unterwandung des Gehäuses angeordnet ist, kann der Wippenkörper nahe an die Gehäuseunterwandung angrenzend angeordnet werden. Die Dicke bzw. die Höhe des Schalters, also das Maß vom Gehäuseoberbereich bis zum -Unterbereich, kann dadurch wesentlich reduziert

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werden und braucht nur geringfügig größer zu sein als die Dicke bzw. Höhe des Körpers selbst. Diese sehr flache Bauweise ist insbesondere dort von großem Vorteil, wo der Schalter auf eine Oberfläche montiert werden soll im Unterschied zu dem Fall, wenn der Schalter in einer Vertiefung der Oberfläche angeordnet wird.

Nach einem weiteren Gesichtspunkt sieht die Erfindung daher eine Schalterkombination vor, die einen ersten, nachstehend im einzelnen erläuterten elektrischen Schalter und einem zweiten Schalter umfaßt, welch letzterer ein bewegliches Betätigungsglied einschließt, wobei diese Schalterkombination sich dadurch kennzeichnet, daß der erste Schalter auf dem Betätigungsglied des zweiten Schalters montiert ist, wobei die Betätigungsglieder der beiden Schalter gegenseitig so angeordnet sind, daß die Wirkungsrichtung der einen Kraft, die für die Betätigung des ersten Schalters erforderlich ist, in einem Winkel, vorzugsweise im rechten Winkel, zu der Wirkungsrichtung der anderen Kraft verläuft, die zur Betätigung des zweiten Schalters erforderlich ist.

Mit einer derartigen winkligen Anordnung beeinflußt die Betätigung des ersten Schalters.nicht irrtümlich auch die Betätigung des zweiten Schalters.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in den anliegenden

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Zeichnungen dargestellten"Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 einen Längsschnitt durch einen Schalter, nach der Erfindung,

Figuren 2, entsprechend eine Seiten-, Drauf-, Unter- und Endansicht 3, 4 und 5

des Schalters nach Figur 1 in verkleinertem Maßstab,

Figur 6 eine Schalterkombination mit dem Schalter nach den Figuren 1-5.

Gemäß den Zeichnungen und insbesondere nach Figur 1 umfaßt der elektrische Schalter ein aus zwei Gehäuseteilen 1 und 2 zusammenandere Weise aus Kunststoffmaterial hergestellt sein können.

Das Gehäuseteil 1 weist eine ebene oder gekrümmte Unterwandung 1a, Seitenwandungen 1b und eine äußere Endwandung 1c auf, wobei die Seitenwandungen und die Endwandung eine Öffnung 1d bilden. In dem Gehäuseteil 1 sind gegenüberliegende Stege 1e vorgesehen, wobei jeder Steg mit einer Seitenwandung als integraler Bestandteil zusammenhängt. Die Stege tragen einen querverlaufenden Achsstift 3 oder dergleichen, um welche Achse ein Betätigungsglied wippbar gelagert ist, das aus einer Wippe 4 besteht. Die Wippe umfaßt einen Block aus Kunststoff undliat ausgesparte Seitenflächen, wie es gestrichelt bei 4a dargestellt ist,;_ um die Stege 1e aufzunehmen. Wahlweise können die Stege und die Aussparungen 4a auch

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gesetztes Gehäuse, wobei die Gehäuseteile durch Gießen oder auf

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so ausgebildet sein, daß das Ausmaß der Wippbewegung der Wippe 4 dadurch begrenzt ist. Die Wippe 4 besitzt eine innere oder untere Fläche 4b, die zu der Unterwandung 1b des Gehäuseteils 1 benachbart ist, und eine winklige äußere oder obere Fläche 4c, die auf dem Teil der Wippe vorgesehen ist, welcher aus dem Gehäuseteil durch die Öffnung 1d herausragt.Die obere Fläche 4c kann mit querverlaufenden Rippen 4d oder dergleichen versehen sein, und zur Betätigung des Schalters wird die Wippe 4 in die eine oder andere Richtung um die Achse 3 aus der zentralen Stellung bewegt, welch letztere in Figur 1 dargestellt ist, und zwar durch Anwendung einer Kraft, z.B. einer Fingerkraft,auf den einen oder anderen der beiden winklig zueinander verlaufenden Bereiche der oberen Fläche 4c.

Die Wippe ist mit einer ausgebuchsten Ausnehmung 4f versehen, die in Richtung zum Gehäuseteil 2 offen ist und sich im allgemeinen in Längsrichtung des Schalters erstreckt, d.h. angenähert radial zum Achsstift 3. Die Ausnehmung 4f enthält eine darin schiebbare Stange 5, die einen Teil eines Schaltmechanismus bildet, der ein Kippmechanismus ist-bzw. ein solcher, der auf eine zentrale Ausgangsstellung vorgespannt ist. Dieser Mechanismus umfaßt weiter eine Druckfeder 6, die die Stange 5 aus der Ausnehmung 4f herauszudrücken sucht und einen keilförmigen Kopf 5a auf der Stange 5 in Eingriff mit einem wellenförmigen oder im allgemeinen W—förmigen beweglichen

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Kontaktkörper 7 bringt, der kippbar in einem Schlitz eines U-förmigen Teiles eines festen, zentralen Endkontaktes 8 sitzt. Der Endkontakt 8 und der bewegliche Kontaktkörper 7 bestehen aus elektrisch leitendem Material und werden durch die federvorgespannte Stange 5 miteinader federnd in elektrischem Kontakt gehalten.

Der zentrale Endkontakt 8 und zwei äußere Endkontakte 9 und 10 mit festen Köpfen 9a bzw. 10a sind an einer Querwandung 11 befestigt, die, wie aus Figur 4 klar hervorgeht, mit den Seitenwandungen 11a des Gehäuseteils 1 einen integralen Bestandteil bildet. Wie auch aus der eben genannten Figur hervorgeht, bilden die Wandungen 11 und 11a einen Hohlraum 11b, in welchem der Kontaktkörper 7 gehalten ist, während die untere Wandung 1a eine entsprechende Öffnung aufweist, um Bewegungsfreiheit für die untere Spitze des beweglichen Kontaktkörpers zu haben, wie es Figur 1 zeigt. Diese öffnung weist auch eine Verlängerung 11c auf, damit der Endkontakt 9 bei der Montage des Schalters eingesetzt werden kann.

Der Gehäuseteil 2 ist an seiner Unterseite offen und kann vorzugsweise mit dem Gehäuseteil 1 verbunden werden, z.B. mittels einer Schnappverbindung, wobei die Gehäuseteile federnd miteinander verbindbar und voneinander lösbar sind, um so Zugang zu den Endkontakten 8, 9 und 10 zu gewinnen. Wie es- aus Figur 1 ersichtlich

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ist, sind die abisolierten Enden der elektrischen Adern 12 mit den Endkontakten verbunden, wobei die Adern in einer Höhte, Durchführungshülse oder Buchse 12a über eine Öffnung 2a in der Endwandung 2b des Gehäuses 2 dieses verlassen.

In dem stabilen Zustand des Schalters, wie er in Figur 1 gezeigt ist, weisen die Spitzen oder Enden des beweglichen Kontaktkörpers 7 von den Kontaktköpfen 9a und 10a einen Abstand auf, so daß kein elektrischer Kreis geschlossen ist. Wenn in Bezug auf die Zeichnung der rechte Bereich der äußeren Fläche 4c der Wippe des in Figur 1 gezeigten Schalters manuell heruntergedrückt wird, um die Wippe 4 im Uhrzeigersinn zu verschwenken, bewegt sich bzw. kippt der keilförmige Kopf 5a gegen die Fläche 7a des Kontaktkörpers 7, wobei die Stange 5 in die Ausnehmung 4f hineingedrückt und der bewegliche Kontaktkörper 7 entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt wird, um den Kontaktkopf 10a zu berühren. Wenn der Druck auf die Wippenfläche 4c wieder entfällt, drückt die Feder 6 die Stange 5 wieder heraus, um den Kopf 5a zu veranlassen, entlang der Fläche 7a sich in seine gezeigte, zentrale Stellung zurückzubewegen, wobei der Kontaktkörper 7 in seine Ausgangsstellung zurückkehrt. In gleicher Weise wird der Kontaktkörper 7 in Kontakt mit dem Kontaktkopf 9a gebracht, wenn die Wippe entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt wird, und nach Entfallen des Wippendruckes wird die Feder für die automatische Rückkehr der Schalterteile in die in Figur 1 gezeigte Ausgangsposition sorgen. Aufgrund dieser Funktion ist der Schalt-

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mechanismus ein&olcher, der auf eine "Aus"-Stellung ausgerichtet ist, die auf eine zentrale oder mittlere Stellung fixiert ist, und der Mechanismus kann somit mittels der Wippe 4 in eine momentane "Ein"-Stellung geschaltet werden.

Da der Schaltmechanismus· im Seitenbereich der Wippe 4 vorgesehen ist und nicht unterhalb der Wippe, d.h. zwischen dem Wippenkörper und der Gehäuseunterwandung 1a, ist die Dicke oder Höhe des Schalters wesentlich reduziert. Der dadurch sehr niedrige Schalter ist daher dort von besonderem Vorteil, wo er auf einer Oberfläche befestigt werden soll. Z.B. kann der Schalter in einem elektrischen System eines Straßenfahrzeuges, z.B. eines Autos, verwendet werden, in welchem Fall der Schalter auf der äußeren oder flachen bzw. ebenen Oberfläche 13a eines Lenksäulenhebelschalters 13(.auch Stieloder Schaftschalter genannt) befestigt sein kann, wie es in Figur 6 gezeigt ist. Die Unterseite der Wandung 1a des Schalters kann eben oder entsprechend konturiert sein, um auf die gewünschte flache Fläche des Schalters 13 zu passen. Eine solche Fläche des Schalters kann z.B. diejenige sein, die vom Fahrer weggerichtet und dem Vorderende des Fahrzeuges zugewandt ist, wobei der Schalter beispielsweise mittels eines Klebers auf einer solchen Fläche befestigt ist. Ein solcher Kleber kann auf der Basis von Zyanacrylat hergestellt sein, der eine gute Verbindung in zwei oder drei Sekunden ergibt. Gemäß der flachen Bauweise des Schalters ist es ver-

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mieden, daß die Befestigung des Schalters am Ende des Schaftes oder Stieles dem daran angeordneten Lenksäulenhebelschalter voluminös ausfällt, daß also eine insgesamt flache Bauweise der Schalterkombination erzielt wird. Der Schalter kann für verschiedene Funktionen verwendet werden, wobei beispielsweise eine Funktion in der Verwendung mit einer Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung gegeben sein kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform, wie sie in Figur 6 dargestellt ist, ist der neue Wippschalter auf dem Schaft eines Schalters in einer derartigen Stellung befestigt, daß die Bewegungsrichtung des Schaftes, um dessen normale Schaltfunktion zu leisten, im wesentlichen im rechten Winkel zu derjenigen Richtung liegt, in welcher der Wippenschalter betätigt wird. Z.B. kann der Schaft nach oben und unten bewegt werden, d.h. in einer Ebene, die im allgemeinen normal zur Ebene der Zeichnungsfigur 6 verläuft, während der Druck zur Betätigung des Wippenschalters in einer Richtung wirkt, die in Bezug auf das Fahrzeug in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung verläuft. Durch eine derartige Anordnung wird der Betätigungsdruck zur Betätigung des Wippenschalters nicht den Schaft betätigen, um dessen normale Schaltfunktion zu leisten, die beispielsweise im Abblenden der Fahrzeugscheinwerfer bestehen kann.

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Es können verschiedene Abänderungen vom Gegenstand der Erfindung vorgenommen werden/ ohne dessen Gedanken zu verlassen.

Z.B. kann der in Bezug auf eine Mittelstellung vorgespannte bzw. eingestellte Mechanismus, wie er zeichnerisch dargestellt ist, durch einen anderen Schaltmechanismus ersetzt werden, in welchem der Schalter eine oder mehrere stabile Schaltstellungen aufweisen kann, z.B. ein Kippmechanismus, der nach dem Überspringeffekt arbeitet. Die mechanische Kontaktanordnung aus einem beweglichen Kontakt und mindestens einem festen Kontakt kann durch eine elektronische Anordnung ersetzt werden, z.B. durch ein Halbleiterschaltelement oder eine derartige Schaltplatte oder dergleichen. Die Wippe 4 kann durch Wippen anderer Gestalt ersetzt werden, z.B. kann sie durch einen Arm oder dergleichen bewegt werden, der sich im allgemeinen im rechten Winkel zur äußeren Fläche 4c in der Art eines konventionellen Wipp- oder Kippschalters erstreckt. Alternativ kann die Wippe 4 durch einen Druckknopf oder ein anderes Betätigungsglied ersetzt werden.

Der Schalter ist in seiner Verwendung nicht beschränkt auf Straßenoder andere Fahrzeuge und kann somit auch in anderen Fällen angewendet werden, wo es vorzugsweise auf eine flache Bauweise ankommt. Die Abmessungen und die Gestalt des Schalters und seiner Bestand-

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teile können von verschiedenen Faktoren abhängen, wie z.B. von der Schalterkapazität hinsichtlich des Strom- und/oder Spannungsdurchganges, von seinem Verwendungszweck und von der Umgebung, in welcher der Schalter eingesetzt wird.

Wenn die Oberfläche, auf welcher der Schalter befestigt wird, nicht flach bzw. eben ist, z.B. gekrümmt, kann die Unterseite der unteren Wandung 1a entsprechend gekrümmt ausgebildet sein, und der Schalter kann auf seiner Befestigungsfläche oder anderen Befestigungsgliedern mit anderen Mitteln als mit Klebern befestigt werden.

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Claims

Patentanwälte

Dr. Hugo Wilckeri

Dipl.-Ing. Thomas Wücken

Dipl.-Chem. Dr, WjiQang Läufer

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Anmelderin: Associated Engineering Ltd., Ince House, 60, Kenilworth Road, Leaminton Spa, CV32, 6JZ, Warwickshire,. England

Patentansprüche

MJ Elektrischer Schalter, bestehend aus einem Gehäuse mit einem Ober- und Unterbereich, aus einem in Bezug auf das Gehäuse beweglichen Betätigungsglied, das zur Betätigung vom Gehäuse— oberbereich zugänglich ist, und aus einem vom Gehäuse getragenen, mit dem Betätigungsglied gekoppelten Schaltmechanismus, dessen Schaltzustand durch das Betätigungsglied veränderlich ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltmechanismus (5,5a, 6, 7) seitlich neben dem Betätigungsglied (4) vorgesehen ist.
2. Schalter nach Anspruch 1, bei dem der Unterbereich des Gehäuses eine den Gehäuseboden bildende Wandung umfaßt, bei dem das Betätigungsglied aus einer Wippe besteht, die im Gehäuse schwenkbar gelagert, zu ihrer Betätigung vom Gehäuseoberbereich zugänglich und mit dem Schaltmechanismus gekoppelt ist, und bei dem der Mechanismus eine Kontaktanordnung zu seiner Betätigung enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Wippe C4) benachbart zu der Wandung (1a) des Gehäuseunterbereiches angeordnet oder bei ihrer Betätigung in eine Stellung nahe der Wandung (1a) bewegbar ist und daß die Kontaktanordnung (7) seitlich neben der Wippe angeordnet ist.
3. Schalterkombination, bestehend aus einem ersten Schalter gemäß

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Anspruch 2 und einem zweiten Schalter mit einem beweglichen Betätigungsglied, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schalter (1, 2, 4) auf dem Betätigungsglied (13a) des zweiten Schalters (13) befestigt ist, wobei die Betätigungsglieder der beiden Schalter gegenseitig so angeordnet sind, daß die Wirkungsrichtung der Kraft, die zur Betätigung des ersten Schalters erforderlich ist, im Winkel zur Betätigungsrichtung der Kraft verläuft, die zur Betätigung des Betätigungsgliedes des zweiten Schalters erforderlich ist.
4. Schalterkombination nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schalter an der Längssäule eines Straßenfahrzeuges montiert ist und ein manuell bedienbares Betätigungsglied aufweist, das einen Schaft umfaßt, und daß der erste Schalter ebenfalls ein manuell bedienbares Betätigungsglied aufweist und auf dem genannten Schaft derart montiert ist, so daß der genannte Winkel im wesentlichen 90 Grad beträgt.
5. Schalter nach Anspruch 2 oder Schalterkombination nach Anspruch. 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) aus Kunststoff besteht und voneinander beabstandete Seitenwandungen (1b) aufweist, die mit der Unterwandung (1a) verbunden sind, daß die Wippe (4) wippbar zwischen den Seitenwandungen gelagert

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ist, und zwar um eine im wesentlichen zur Unterwandung parallel verlaufende Achse (3) und daß der Kontaktkörper (7) von der Wippe beabstandet ist in einer Richtung, die senkrecht zur Wippachse (3) verläuft.
6. Schalter oder Schalterkombination nach den Ansprüchen 2 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zwischenglied (5) vorhanden ist, das die Wippe (4) mit dem Kontaktkörper (7) kuppelt, von der Wippe (4) getragen und gegenüber dieser seitlich vorsteht sowie aus einer Stange besteht, die verschiebbar in einer Ausnehmung (4f) in der Wippe gelagert ist und sich in einer im wesentlichen senkrecht zur Wippachse (3) verlaufenden Richtung erstreckt, daß die Stange mittels Federkraft (6) gegen die Kontaktanordnung gedrückt wird und einen Teil eines Kippmechanismus zum Öffnen und Schließen der Schalterkontakte bildet.
7. Schalter oder Schalterkombxnation nach Anspruch6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkontaktanordnung zwei Kontaktsätze mit je einem ersten Kontakt (9a bzw. 10a) und einem beweglichen Kontakt (7) umfaßt, wobei die festen Kontakte voneinander beabstandet von einer Wandung (11) in dem Gehäuse

(1) getragen werden, wobei sich die Wand (11) zwischen dem

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Ober- und Unterbereich des Gehäuses erstreckt.
8. Schalter oder Schalterkombination nach mindestens einem der Ansprüche 2-7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltergehäuse aus zwei Gehäuseteilen (1, 2)besteht, wobei das erste Gehäuseteil (1) die Wippe (4) und die Schaltkontaktanordnung trägt und wobei das zweite Gehäuseteil wenigstens teilweise die Schalterkontaktanordnung umgibt und vom ersten Gehäuseteil lösbar ist, um den Anschluß der Schaltkontakte an die Adern (12) eines elektrischen Kabels zu gewährleisten.

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ORIGINAL ^:fNSPECtiti