DE10025471C2 - Wasserdichter Hebelschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen wasserdichten Hebelschalter, der hauptsächlich für verschiedene elektronische Systeme für Automobilmotoren, -türen und dergleichen verwendet werden kann.

Bei Schaltern, die bei verschiedenen elektronischen Systemen für Automobile verwendet werden, wird nicht nur eine Miniaturisierung verlangt, weil nur ein beschränkter Raum dafür zur Verfügung steht, sondern es wird auch ein hohes Maß an Wasserdichtigkeit gefordert.

Für diese Art von Schalter werden bisher hauptsächlich sogenannte Mikroschalter verwendet. Bei einem Mikroschalter besteht jedoch eine Einschränkung bei seiner Miniaturisierung. Das Problem besteht darin, dass der Schalter umso teurer wird, je kleiner er ist. Um den Schalter wasserdicht zu machen, muss der gesamte Körper des Mikroschalters mit einem wasserdichten Material abgedeckt sein, so dass der Schalter in seinem Aufbau groß wird und nur teuer herzustellen ist. Auch muss die Schalterbetätigung indirekt von außerhalb des wasserdichten Materials her ausgeführt werden, so dass die Möglichkeiten der Betätigung und die Präzision der Betätigung im Vergleich zu nicht wasserdichten Mikroschaltern herabgesetzt wird.

Aus DE 37 25 825 C2 ist ein wasserdichter Hebelschalter bekannt, bei dem ein Dichtungsring aus synthetischem Kautschuk in Umfangsnuten angeordnet ist, die einander gegenüberliegend in einer Basis und in einem Scheibenteil eines Hebels angeordnet sind, der um einen vorgegebenen Winkel auf der Basis drehbar angeordnet ist, um einen Raum durch Ausnehmungen zu bilden, die innerhalb der Umfangsnut liegen, und dass ein Schaltmechanismus in dem Raum angeordnet ist, wobei ein Schalter des Schaltmechanismus durch Drehen des Hebels um einen vorgegebenen Winkel beziehungsweise durch Ruckführung des Hebels betätigbar ist. Bei diesem Hebelschalter ist die geforderte Wasserdichtigkeit nicht in hinreichendem Maße gegeben.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen einfach und kleinbauend gestalteten Hebelschalter bereitzustellen, der gegenüber dem o. g. Stand der Technik bezüglich der wasserdichten Abdichtung verbessert ist.

Dazu ist der erfindungsgemäße Hebelschalter in der in dem Hauptanspruch angegebenen Weise gekennzeichnet. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Wenn der Hebelteil des Hebels, der aus der Basis hervorragt, sich um einen vorgegebenen Winkel dreht, wird der Scheibenteil und der Vorsprung in dessen Ausnehmung B1 synchron mit der Drehung des Hebelteils gedreht, und der Vorsprung drückt und betätigt den Betätigungsteil des Schaltermechanismus, der in dem Innenraum montiert ist, so dass der Schalter geöffnet und geschlossen werden kann oder dass der Schaltkreis umgeschaltet werden kann, während diese Betätigungsweisen mit hoher Präzision ausgeführt werden. Wenn der Hebelteil in seine ursprüngliche Lage zurückgedreht wird, wird der Schalter in seiner Ausgangslage zurückgebracht.

Da bei dem erfindungsgemäßen Hebelschalter ein Dichtungsring zwischen den beiden Umfangsnuten eingesetzt ist und da die Umfangsnut, die in der Basis ausgebildet ist, und die Umfangsnut, die in dem Scheibenteil des Hebels ausgebildet ist, der drehbar mit der Basis verbunden ist, wird nicht nur der sich drehende Teil der beiden Umfangsnuten wasserdicht miteinander verbunden, sondern auch der Raum, der durch die beiden Ausnehmungen innerhalb der beiden Umfangsnuten gebildet wird, kann wasserdicht ausgebildet werden. Dadurch ergeben sich außergewöhnlich gute Eigenschaften im Bezug auf die Wasserdichtheit für den Schaltmechanismus, der in dem Raum untergebracht ist. Ferner kann der Schaltmechanismus mit hoher Präzision geschaltet werden.

Da bei der Erfindung der Teil, der auf der Drehachse des Hebels liegt, als scheibenförmiger Teil mit einem großen Durchmesser ausgebildet ist, kann der gesamte Schalter extrem einfach aufgebaut werden, während sichergestellt wird, dass der Schalter mit hoher Präzision wasserdicht ist, so dass eine Miniaturisierung und eine Verbesserung des wasserdichten Schalters ermöglicht wird.

Da in dem erfindungsgemäßen, wasserdichten Hebelschalter verschiedene Schaltmechanismen in dem wasserdicht abgedichteten Raum montiert werden können, als die in den folgenden Ausführungsbeispielen gezeigten Schaltmechanismen, hat die Erfindung den Vorteil der Vielseitigkeit im Bezug auf die Schalter und deren Verwendungszwecke, in denen die Erfindung eingesetzt werden kann.

Der erfindungsgemäße Hebelschalter unterscheidet sich grundlegend von herkömmlichen Schaltern und hat beispielsweise Längen-, Breiten- und Höhenabmessungen von etwa 20 mm.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie E-E von Fig. 1;

Fig. 3 eine Vorderansicht des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels;

Fig. 4 eine Rückansicht des in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiels;

Fig. 5(a) eine Draufsicht von oben und Fig. 5(b) ist eine Draufsicht von unten auf das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel;

Fig. 6(a) eine Seitenansicht von rechts und Fig. 6(b) eine Seitenansicht von links des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels;

Fig. 7(a) eine Frontansicht und 7(b) eine linke Seitenansicht eines Hebels des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels;

Fig. 8(a) eine hintere Innenansicht von Fig. 7;

Fig. 8(b) einen Schnitt entlang der Linie F-F von Fig. 8(a);

Fig. 9(a) eine Frontansicht einer Basis des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispieles;

Fig. 9(b) einen Schnitt entlang der Linie G-G von Fig. 9(a);

Fig. 9(c) einen Schnitt entlang der Linie H-H von Fig. 9(a);

Fig. 10 eine schematische Draufsicht, die den Zustand zeigt, bei dem ein beweglicher Kontaktfederteil zu der Vorderansicht der Basis, die in Fig. 9(a) gezeigt ist, hinzugefügt ist;

Fig. 11(a) eine rückseitige Ansicht eines beweglichen Kontaktfederteils des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels; und

Fig. 11(b) eine Draufsicht auf Fig. 11(a);

Fig. 12(a) einen Schnitt entlang der Linie I-I von Fig. 1 l;

Fig. 12(b) einen Schnitt entlang der Linie J-J von Fig. 11;

Fig. 13 eine Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel;

Fig. 14 eine Draufsicht auf ein drittes Ausführungsbeispiel; und

Fig. 15 eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Das in den Fig. 1 bis 12 gezeigte Ausführungsbeispiel weist einen Hebel 1 auf, der aus einem Hebelteil 2 und einem Scheibenteil 3 besteht. Eine Umfangsnut A1, die im Bezug auf den Mittelpunkt des Scheibenteils 3 zentriert ist, ist an der inneren Oberfläche des Scheibenteils 3 ausgebildet. Eine kreisförmige Ausnehmung B1 ist innerhalb der Innenseite der Umfangsnut A1 ausgebildet. Ein kreisbogenförmiger Vorsprung 4, der einen vorgegebenen Kreisbogen überspannt, ist auf der Unterseite der Ausnehmung B1 ausgebildet (Fig. 7 und 8).

Eine Basis 5 ist mit einer kreisförmigen Ausnehmung B versehen, in der der Scheibenteil 3 des Hebels 1 drehbar aufgenommen ist. Auf der Oberfläche eines Hauptkörpers, der eine im wesentlichen rechteckige Form hat, ist eine Umfangsnut A2 ausgebildet, die der Umfangsnut A1 gegenüberliegt und ebenfalls um die Mitte der kreisförmigen Ausnehmung B zentriert ist. Die kreisförmige Ausnehmung B2 ist innerhalb der Innenseite der Umfangsnut A2 ausgebildet.

In einem Raum 11, der zwischen dem Scheibenteil 3 und der Basis 5 gebildet wird, ist ein Schaltmechanismus mit einem S-förmigen, beweglichen Kontaktfederteil und einem festen Kontakt auf der Basis 5 untergebracht. Der feste Kontakt C3 liegt zu dem zentralen Teil des Montageteils 6 für den beweglichen Kontaktfederteil offen, welcher nahe bei der transversalen Achse auf der Unterseite der Ausnehmung B3 liegt. Die oberen und unteren Teile des Montageteils 6 sind mit tiefen Nuten versehen, um Löcher zu bilden, an deren Böden jeweils feste Kontakte C1 und C3 freiliegen. Ansätze von jedem der festen Kontakte C1, C2 und C3 stehen als Anschlussfahnen 7 aus der Basis 5 hervor (Fig. 9 und 10).

Der bewegliche Kontaktfederteil 8 wird dadurch gebildet, dass die Kontakte D1 und D2 an der Oberseite 8a beziehungsweise der unteren Seite 8c des S-förmigen Federteils befestigt werden, welches die obere Seite 8a, einen mittleren Bereich 8b und eine untere Seite 8c aufweist. Ferner werden winkelmäßige Vorsprünge 9a und 9b an den zentralen Teilen von der Oberseite 8a beziehungsweise Unterseite 8c ausgebildet. Der mittlere Abschnitt 8b wird an dem Montageteil 6 der Ausnehmung B2 der Basis 5 montiert, so dass sie in Kontakt mit dem festen Kontakt C3 gehalten wird. Jeder der Kontakte D1 und D2 der oberen Seite 8a und der unteren Seite 8c und die festen Kontakte C1 und C2 der Basis stehen einander gegenüber (siehe Fig. 10, 11 und 12).

Der Scheibenteil 3 des Hebels 1 greift drehbar in die kreisförmige Ausnehmung B der Basis 5 ein. Ein Dichtungsring 10, der den Innenraum 11 wasserdicht macht, ist zwischen den Umfangsnuten A1 des Hebels 1 und der Umfangsnut A2 der Basis 5 eingesetzt und montiert, die einander gegenüberliegen. Dadurch wird der Raum 11 durch die Ausnehmung B1 des Hebels 1 und die Ausnehmung B2 der Basis 5 gebildet. Das obere Ende des kreisbogenförmigen Vorsprungs 4, der in die Ausnehmung B1 des Hebels 1 vorsteht (in dem Raum 11) trifft auf den Vorsprung 9a auf der Oberseite 8a des beweglichen Kontaktfederteils 8, und dadurch wird die Oberseite 8a nach unten ausgelenkt, um den Kontakt D1 gegen den festen Kontakt D1 der Basis zu drücken, und um das untere Ende des kreisbogenförmigen Vorsprungs 4 in eine Position zu bringen, in der er vor dem Vorsprung 9b der Unterseite 8c liegt. Eine Feder 12 ist zwischen der unteren Oberfläche des Hebelteils 2 und der Basis 5 angeordnet, um den Hebel 1 so vorzuspannen, dass er zentriert um den Mittelpunkt des Scheibenteils 3 gedreht wird. Ein Deckel 13 ist an dem Schalter befestigt, um die Oberfläche des Hebels 1 abzudecken. Der obere Teil des Hebelteils 1 steht aus der Basis 5 hervor, so dass er um einen vorgegebenen Winkel gedreht werden kann. Dadurch wird der wasserdichte Hebelschalter vervollständigt (Fig. 1 bis 6).

Im Folgenden ist die Funktionsweise des in den Fig. 1 bis 12 gezeigten Ausführungsbeispiels beschrieben. Im Ausgangszustand kommt der mittlere Abschnitt 8b des beweglichen Kontaktfederteils 8 in Kontakt mit dem festen Kontakt C3 an dem Montageteil 6 (EIN-Zustand), und der kreisbogenförmige Vorsprung 4 berührt den Vorsprung 9a auf der Oberseite 8b und drückt den Kontakt D1 der Oberseite 8a gegen den festen Kontakt C1, um einen Kontakt zwischen ihnen herzustellen (EIN-Zustand), wie in der Fig. 1 dargestellt ist.

Wenn der Hebelteil 2 des Hebels 1 um einen vorgegebenen Winkel gegen die elastische Kraft der Feder 12 nach unten gedreht wird (Blickrichtung wie in Fig. 1), drehen sich der Scheibenteil 3 und sein kreisbogenförmiger Vorsprung 4 synchron mit, und das obere Ende des Vorsprunges 4 kommt von dem Vorsprung 9a auf der Oberseite 8a des Kontaktfederteils 8 frei, und die Oberseite 8a bewegt sich in die Ausgangslage zurück und bewegt sich dabei nach oben, so dass der Kontakt D1 von dem festen Kontakt C1 getrennt wird (AUS-Zustand). Gleichzeitig trifft das untere Ende des kreisbogenförmigen Vorsprunges 4 auf den Vorsprung 9b auf der Unterseite 8c auf, verbiegt die untere Seite 8c nach unten und drückt damit den Kontakt D2 gegen den festen Kontakt C2, so dass die beiden Kontakte miteinander in Kontakt kommen (EIN-Zustand). Auf diese Weise wird die Schaltung umgeschaltet.

Wenn die Druckkraft auf dem Hebel 1 entlastet wird, bewegen sich der Hebel 1 und der damit verbundene kreisbogenförmige Vorsprung 4 zurück und drehen sich aufgrund der elastischen Kraft der Feder 12 in die Ausgangslage zurück. Dabei ist dann das untere Ende des Vorsprungs 4 von dem Vorsprung 9b auf der Unterseite 8c getrennt, und der Kontakt C2 ist wieder von dem festen Kontakt D2 getrennt (AUS-Zustand). Gleichzeitig trifft das obere Ende des Vorsprungs 4 auf den Vorsprung 9a auf der Oberseite 8a, um den Kontakt zwischen dem Kontakt C1 und dem festen Kontakt D1 herzustellen (EIN-Zustand), wodurch die Ausgangslage wiederhergestellt ist.

In dem in Fig. 13 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Zungenschalter als Schaltmechanismus in dem Raum 11 angeordnet. Eine Umfangsnut A1 ist wiederum auf der Innenfläche des Scheibenteils 3 des Hebels 1 angeordnet, und eine kreisförmige Ausnehmung B1 ist innerhalb der Umfangsnut A1 ausgebildet. Eine kreisförmige Ausnehmung B, in die der Scheibenteil 3 über einen vorgegebenen Winkel drehbar eingreift, ist auf der Oberseite der Basis 5 ausgebildet. Eine Umfangsnut A2 ist an einer Position gegenüber der Umfangsnut A1 ausgebildet. Eine kreisförmige Ausnehmung B2 ist innerhalb der Umfangsnut A2 gegenüber der kreisförmigen Ausnehmung B1 angeordnet. Der Scheibenteil 3 des Hebels 1 greift in die kreisförmige Ausnehmung B der Basis 5 ein, und ein Dichtungsring 10 ist zwischen der Nut A1 des Hebels 1 und der Nut A2 der Basis 5 eingesetzt und dort montiert, wobei die Nuten einander gegenüberliegen. Dadurch wird der Raum 11 sowohl durch die Ausnehmung B1 des Hebels 1 und B2 der Basis 5 gebildet, die jeweils kreisförmig ausgeführt sind. Der Dichtungsring 10 sorgt dafür, dass diese beiden Teile wasserdicht miteinander verbunden sind. Ein Blattfedermechanismus ist als Beispiel für einen Schaltmechanismus in dem Raum 11 angeordnet. Ein Vorsprung 4 des Hebels 1 dreht sich synchron mit der Drehung des Hebels 1 um einen vorgegebenen Winkel, um ein bewegliches Kontaktfederteil 8 zu verbiegen, um dadurch einen Kontakt D1 des Hebels 1 in Kontakt mit einem festen Kontakt C1 zu bringen (EIN-Zustand). Wenn der Hebel 1 freigegeben wird, werden der Hebel 1 und der Vorsprung 4 durch die Feder 12 in ihre Ausgangslage zurückgebracht, so dass sich das bewegliche Kontaktfederteil 8 in seine Ausgangslage zurückbewegt, in der die beiden Kontakt D1 und C1 voneinander getrennt sind (AUS-Zustand).

Bei dem in Fig. 14 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Druckschaltermechanismus in dem Raum 11 als Schaltmechanismus angeordnet. Der Vorsprung 4 des Hebels 1 dreht sich synchron bei einer Drehung des Hebels 1 um einen vorgegebenen Winkel, so dass der Schaltzapfen 14 niedergedrückt wird, wodurch der Schalter eingeschaltet wird. Wenn der Hebel 1 freigegeben wird, werden der Hebel 1 und der Vorsprung 4 durch die Feder 12 in ihre Ausgangslage zurückbewegt, so dass der Schaltzapfen 14 in seine Ausgangslage zurück angehoben wird, um den Schalter auszuschalten.

In dem in Fig. 15 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Schalter mit einem U- förmigen Kontaktfederteil 15 in dem Raum 11 als Schaltmechanismus angeordnet. Bei dem Ausgangszustand befindet sich ein Kontakt D2 des U-förmigen Kontaktfederteils 15 in Kontakt mit einem festen Kontakt C2, und der andere Kontakt D1 des U-förmigen Kontaktfederteils 15 und der andere feste Kontakt C1 stehen einander unter Abstand gegenüber. Wenn sich der Vorsprung 4 des Hebels 1 synchron mit der Drehung des Hebels 1 um einen vorgegebenen Winkel bewegt, wird das U-förmige Kontaktfederteil 15 gebogen, so dass der Kontakt D1 mit dem festen Kontakt C1 in Kontakt kommt (EIN-Zustand). Wenn der Hebel 1 freigegeben wird, werden der Hebel 1 und der Vorsprung 4 des Hebels in ihre Ausgangslage durch die Feder 12 zurückbewegt, so dass das U-förmige Kontaktfederteil 15 in seine Ausgangslage zurückbewegt wird, wobei der Kontakt D1 von dem festen Kontakt C1 getrennt wird (AUS-Zustand).

Claims (8)

1. Wasserdichter Hebelschalter, bestehend aus einer Basis (5), einem Hebel (1) mit Scheibenteil (3), der um einen vorgegebenen Winkel auf der Basis (5) drehbar angeordnet ist, und aus einem zwischen der Basis (5) und dem Scheibenteil (3) in Umfangsnuten (A1, A2) angeordneten Dichtungsring (10) aus synthetischem Kautschuk, wobei die eine Umfangsnut (A1) auf der Innenfläche des Scheibenteils (3) zentriert um den Mittelpunkt des Scheibenteils (3) und die andere Umfangsnut (A2) direkt gegenüberliegend an der Innenfläche der Basis (5) angeordnet sind und beide Umfangsnuten (A1, A2) in der Breite identisch sind, wobei innerhalb der Umfangsnuten (A1, A2) durch kreisförmige Ausnehmungen (B1, B2) ein Raum gebildet ist, in dem ein Schaltmechanismus angeordnet ist, und wobei ein Schalter des Schaltmechanismus durch Drehen des Hebels (1) um einen vorgegebenen Winkel beziehungsweise durch Rückführung des Hebels (1) betätigbar ist.

2. Hebelschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die kreisförmige Ausnehmung (B1) innerhalb der Umfangsnut (A1) ausgebildet ist, dass eine kreisförmige Ausnehmung (B), an der das Scheibenteil (3) des Hebels (1) um einen vorgegebenen Winkel drehbar angreift, auf einer Oberfläche der Basis (5) ausgebildet ist, dass die kreisförmige Ausnehmung (B2) innerhalb der Umfangsnut (A2) gegenüber der Ausnehmung (B1) angeordnet ist und dass der Scheibenteil (3) des Hebels (1) in der Ausnehmung (B) der Basis (5) ausgebildet ist.

3. Hebelschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Unterseite des Scheibenteils des Hebels (1) ein Vorsprung (4) vorgesehen ist, der sich mit dem Hebel (1) mitdreht und in Richtung auf die Innenfläche der Ausnehmung (B1) vorsteht, wobei der Vorsprung den Betätigungsteil des Schaltmechanismus niederdrückt beziehungsweise freigibt.

4. Hebelschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein fester Kontakt (C3) auf einem zentralen Abschnitt eines Montageteils (6) für ein bewegliches Kontaktfederteil (8) freiliegt, der nahe bei einer transversalen Achse einer Unterseite der Ausnehmung (B3) liegt, dass ein oben angeordneter Teil und ein unten angeordneter Teil des Montageteils (6) mit tiefen Nuten versehen sind, um Öffnungen zu bilden, an deren Böden feste Kontakte (C1) und (C2) freiliegend montiert sind, und dass Ansätze von jedem der festen Kontakte (C1, C2) und (C3) aus der Basis (5) als Anschlussteile vorstehen, dass der bewegliche Kontaktfederteil (8) mit einem Kontakt (D1) und einem Kontakt (D2) auf einer Oberseite beziehungsweise einer Unterseite eines S-förmigen Federteiles (8) versehen ist, welches eine obere Seite, einen mittleren Abschnitt und eine Unterseite aufweist, und dass winkelmäßig angeordnete Vorsprünge an jedem der mittleren Abschnitte ausgebildet sind, und dass die mittleren Abschnitte auf dem Montageteil (6) der Ausnehmung (B) der Basis (5) montiert sind, wobei der feste Kontakt (C3) und jeder der Kontakte (D1, D2) auf der Oberseite beziehungsweise der Unterseite und die festen Kontakte (C1, C2) der Basis (5) einander gegenüberliegen.

5. Hebelschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltmechanismus zwei Kontakte (D1, D2) auf beweglichen Kontaktfederteilen (8) aufweist, und dass der Vorsprung an der Unterseite des Scheibenteils (3) den einen beweglichen Kontakt (D1) auf den anderen beweglichen Kontakt (C1) drückt, bei Betätigung des Hebels (1).

6. Hebelschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kontakt (C1) ortsfest in der Ausnehmung (B1) angeordnet ist und dass der Kontaktfederteil (15) U-förmig ausgebildet ist und einen Kontakt (D1) an einem Ende aufweist, der durch den Vorsprung (4) bei Betätigung des Hebels in Kontakt mit dem ortsfesten Kontakt (C1) auf der Basis (5) zu bringen ist.

7. Hebelschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Feder (12) zwischen dem Hebel (1) und der Basis (5) angeordnet ist, um den Hebel (1) in seine Ausgangslage zu drücken, wobei er sich zentriert um die Mitte des Scheibenteils (3) dreht.

8. Hebelschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Deckel (13), der die Oberfläche der Basis (5) und den Hebel (1) im montierten Zustand abdeckt, wobei das Oberteil des Hebelteils (2) aus der Basis (5) um einen vorgegebenen Winkel drehbar hervorsteht.