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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung bzw. einen elektrischen Schalter bei dem eine Welle drehbar in einem Aufnahmegehäuse angeordnet ist.
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Der Aufbau einer Schaltvorrichtung des Standes der Technik wird unter Bezugnahme auf die 4 und 5 beschrieben. Wie in 5 dargestellt, weist ein Aufnahmegehäuse 1 die Form eines Zylinders mit Öffnungen an jeweiligen Enden davon auf. Wie in 4 dargestellt, ist eine Welle 3 drehbar in einen zylindrischen Abschnitt 2 des Aufnahmegehäuses 1 eingesetzt. Ein Drehknopf 4 ist drehbar am rechten Ende des Aufnahmegehäuse 1 angebracht und mit der Welle 3 über einen Stift 5 verbunden.
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Zwei Sätze, die jeweils eine Druckfeder 6 und ein Einrastelement 7 umfassen, sind an dem Drehknopf 4 angebracht (wobei lediglich ein Satz dargestellt ist). Die Einrastelemente 7 werden durch die Kraft der Federn 6 gegen eine Sperrplatte 8 gedrückt. Die Sperrplatte 8 ist an dem Aufnahmegehäuse 1 befestigt, und der Drehknopf 4 wird wahlweise in einer Vielzahl von Steuerpositionen infolge eines selektiven Eingriffs der Einrastelemente 7 mit eine Vielzahl von Zahnungen 9 (siehe 5) der Sperrplatte 8 durch die Kraft der Federn 6 gehalten.
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Ein Steuerabschnitt 10 ist am linken Ende der Welle 3 ausgebildet, und ein Kontakthalter 11 ist in Eingriff mit dem Steuerabschnitt 10. Ein bewegbarer Kontakt 12 wird durch den Kontakthalter 11 gehalten. Wenn der Drehknopf 4 gedreht wird, so wird der Steuerabschnitt 10 einstückig mit der Welle 3 bewegt, wodurch ein bewegbarer Kontakt 12 gleitet. Der bewegbare Kontakt 12 wird selektiv in elektrischen Kontakt mit einem beliebigen von feststehenden Kontakten gebracht.
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Wie in 5 dargestellt, wird die Welle 3 von der linken Seite aus in den zylindrischen Abschnitt 2 des Aufnahmegehäuses eingesetzt. Daher ist die Grösse der Welle 3 begrenzt durch den Innendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 3. Wird der Versuch unternommen, lediglich einen Satz, bestehend aus der Feder 6 und dem Einrastelement 7, zu verwenden, so wird der Abschnitt der Welle 3 nahe dem Einrastelement 7 durch die Kraft der Feder 6 abgelenkt, wie durch eine in 4 dargestellte gestrichelte Strichlinie angedeutet. Folglich neigt sich der Drehknopf 4 hin zum Aufnahmegehäuse 1, so dass der Zwischenraum zwischen dem Aufnahmegehäuse 1 und dem Drehknopf 4 in einem Abschnitt A grösser und in einem Abschnitt B kleiner wird. Daher ist die Verwendung eines Satzes, bestehend aus der Feder 6 und dem Einrastelement 7, nicht ausreichend.
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Die vorliegende Erfindung wurde gemacht vor dem Hintergrund der oben beschriebenen Umstände und zielt ab auf die Schaffung einer Schaltvorrichtung, welche in der Lage ist, einen Zwischenraum zwischen einem Aufnahmegehäuse und einem Drehknopf mittels eines Satzes, bestehend aus einer Feder und einem Einrastelement, konstant zu halten.
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Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand von Anspruch 1 gelöst. In den Unteransprüchen werden spezielle Ausgestaltungen beansprucht.
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1 ist eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Erfindung (d. h., eine Querschnittsansicht);
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2 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Innenanordnung der Schaltvorrichtung;
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3 ist eine Querschnittsansicht der Gesamtanordnung der Schaltvorrichtung;
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4 entspricht 3 und zeigt ein Beispiel einer Schaltvorrichtung des Standes der Technik; und
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5 entspricht 2 und zeigt ein Beispiel einer Schaltvorrichtung des Standes der Technik.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird unter Bezugnahme auf 1 bis 3 beschrieben. Das vorliegende Ausführungsbeispiel entspricht einer Anwendung der Erfindung auf eine Hebelkombinationsschaltvorrichtung, welche die Zustände eines Blinklichts und eines Scheinwerfers eines Automobils schaltet.
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Folgende Begriffspaare sind dabei synonym zu verstehen:
Schaltvorrichtung – elektrischer Schalter
Stangengehäuse – Aufnahmegehäuse
Stange – Welle
erste Stange – erstes Wellenteil
zweite Stange – zweites Wellenteil
Einrastfläche – Rastfläche
Einrastelement – Rastelement
Abschnitt großen Durchmessers – Rotorabschnitt
Stangeneingriffsabschnitte – Fügemittel
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Wie in 3 dargestellt, ist ein Schaltergehäuse 21 aus Kunstharz zu der Form eines Zylinders ausgebildet, welcher an dessen Vorder- und Hinterseite offen ist. Eine Vorderabdeckung 22 aus Kunstharz ist an der Vorderfläche des Schaltergehäuses 21 angebracht. Eine Hinterabdeckung 23 aus Kunstharz ist an der Hinterfläche des Schaltergehäuses 21 angebracht. Ein Plattengehäuse 24 aus Kunstharz ist an der Hinterabdeckung 23 befestigt. Eine Leiterplatte 25 (das heisst, eine PC-Platte 25) ist in dem Plattengehäuse 24 gehalten.
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Eine Halterung 26 ist in dem Schaltergehäuse 21 derart angebracht, dass sie in Horizontalrichtung um eine Welle 27 drehbar ist. Ein Hebel 28 aus Kunstharz ist in der Halterung 26 angebracht, so dass er drehbar ist in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung um eine Welle 29. Dabei entspricht der Hebel 28 einem Stangengehäuse. Wenn der Hebel 28 um die Welle 29 betätigt wird, so wird ausschliesslich der Hebel 28 gedreht. Wenn der Hebel 28 um die Welle 27 betätigt wird, wird der Hebel 28 einstückig mit der Halterung 26 gedreht.
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Ein Kontakthalter 30 aus Kunstharz ist in einem Raum zwischen der Hinterabdeckung 23 und der PC-Platte 25 gleitfähig untergebracht. Ein bewegbarer Kontakt 31, hergestellt aus einer Blattfeder, ist auf der Rückseite des Kontakthalters 30 gehalten. Ein Paar von Platten 32 sind einstückig mit der Vorderfläche des Kontakthalters 30 ausgebildet, so dass sie vertikal voneinander um einen Abstand getrennt werden (lediglich eine Platte 32 ist dargestellt). Eine geneigte Führungsvertiefung 33 ist in jeder Platte 32 ausgebildet.
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Ein Stift 34 ist gleitfähig in jede der Platten 32 des Kontakthalters 30 eingesetzt. Die Stifte 34 sind einstückig mit dem Hebel 28 ausgebildet. Wenn der Hebel 28 rückwärts und vorwärts betätigt wird, werden die Innenflächen der jeweiligen Führungsvertiefungen 33 durch die Stifte 34 gedrückt. Folglich gleitet der Kontakthalter 30 nach rechts bzw. links. Wenn der Hebel 28 in Vertikalrichtung betätigt wird, so gleitet der Kontakthalter 30 in Vertikalrichtung.
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Eine Vielzahl von (nicht dargestellten) Blinkerkontakten sind an der Vorderfläche der PC-Platte befestigt. Die Blinkerkontakte bilden den Blinkerschalter zusammen mit dem bewegbaren Kontakt 31. Wenn der Hebel 28 in Vertikalrichtung betätigt wird, so wird der Hebel 28 selektiv in elektrischen Kontakt mit dem Blinkerschalter durch den bewegbaren Kontakt 31 gebracht.
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Ein Paar von (nicht dargestellten) Abblendlichtkontakten ist an der Vorderfläche der PC-Platte 25 befestigt. Die Abblendlichtkontakte bilden einen Abblendlichtschalter zusammen mit dem bewegbaren Kontakt 31. Infolge eines Vorwärtsdrehens des Hebels 28 wird der Hebel 28 in elektrischen Kontakt mit dem Abblendlichtschalter durch den bewegbaren Kontakt 31 gebracht.
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Wie in 1 dargestellt, sind ein zylindrischer Abschnitt 35 kleinen Durchmessers und ein zylindrischer Abschnitt 36 grossen Durchmessers einstückig im Hebel 28 ausgebildet. Eine säulenartige untere Stange 27 aus Kunstharz ist drehbar an dem zylindrischen Abschnitt 36 grossen Durchmessers angebracht. Eine kreisförmige Vertiefung 39 ist in dem linken Ende einer oberen Stange 38 ausgebildet. Das rechte Ende der unteren Stange 37 ist in die Vertiefung 39 eingesetzt. Die untere Stange 37 entspricht einer ersten Stange, und die obere Stange 38 entspricht einer zweiten Stange. Ein Bezugszeichen 40 bezeichnet eine Stange, gebildet aus der unteren Stange 37 und der oberen Stange 38.
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Eine Schienenvertiefung 41 entsprechend einem Stangeneingriffsabschnitt in dem rechten Ende der unteren Stange 37 ausgebildet. Eine Schiene 42 entsprechend einem Stangeneingriffsabschnitt ist in Eingriff mit der Schienenvertiefung 41. Die Schiene 42 ist einstückig mit der oberen Stange 38 ausgebildet, und die untere Stange 37 und die obere Stange 38 sind miteinander verbunden, so dass keine Positionsverschiebung in der Umfangsrichtung erfolgt, mittels der Eingriffskraft, welche in der Schienenvertiefung 41 und der Schiene 42 auftritt.
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Ein Eingriffsloch 43 entsprechend der Stangeneingriffsposition ist im linken Ende der oberen Stange 38 ausgebildet. Ein Klauenabschnitt 44 entsprechend dem Stangeneingriffsabschnitt ist in Eingriff mit dem Eingriffsloch 43. Der Klauenabschnitt 44 ist einstückig mit der unteren Stange 37 ausgebildet, und die untere Stange 37 und die obere Stange 38 sind mittels der Eingriffskraft, welche in dem Eingriffsloch 43 und der Klaue 44 auftritt, miteinander verbunden, so dass eine Positionsverschiebung in einer Umfangsrichtung verhindert wird.
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Ein Hülsenabschnitt 46 des Drehknopfs 45 ist am rechten Ende der oberen Stange 38 angebracht. Eine Schiene 47 entsprechend einem Drehknopfeingriffsabschnitt ist einstückig mit der inneren Umfangsfläche des Hülsenabschnitts 46 ausgebildet. Die Schiene 47 ist in Eingriff mit der Innenseite einer Schienenvertiefung 48 entsprechend dem Drehknopfeingriffsabschnitt. Die Schienenvertiefung 48 ist in der oberen Stange 38 ausgebildet. Die obere Stange 38 und der Drehknopf 45 sind mittels der Eingriffskraft, welche in der Schiene 47 und der Schienenvertiefung 48 auftritt, miteinander verbunden, so dass keine Positionsverschiebung in einer Umfangsrichtung auftritt. Hier ist der Drehknopf 45 aus Kunstharz hergestellt.
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Ein Rotor 49 entsprechend einem Abschnitt grossen Durchmessers ist einstückig mit der oberen Stange 38 ausgebildet, und der Drehknopf 45 ist an einer äusseren Umfangsfläche des Rotors 49 angebracht. Ein Klauenabschnitt 50 entsprechend dem Drehknopfeingriffsabschnitt ist einstückig mit dem Rotor 49 ausgebildet. Ein Eingriffsloch 51 ist in dem Drehknopf 45 ausgebildet. Der Klauenabschnitt 50 ist in Eingriff mit dem Eingriffsloch 51 entsprechend dem Drehknopfeingriffsabschnitt. Der Drehknopf 45 und die obere Stange 38 sind mittels der Eingriffskraft, welche zwischen dem Eingriffsloch 51 und dem Klauenabschnitt 50 auftritt, miteinander verbunden, so dass keine Axialverschiebung erfolgt.
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Eine Vertiefung 52 ist in dem Rotor 49 ausgebildet, und eine Druckschraubenfeder 53 und eine Einrastkugel 54 sind in der Vertiefung 52 untergebracht. Eine Sperrplatte 55 ist einstückig mit dem Hebel 28 ausgebildet. Die Einrastkugel 54 wird mittels der Federkraft der Feder 53 zur rechten Endfläche der Sperrplatte 55 gedrückt. Eine Vielzahl von (nicht dargestellter) Zahnungen ist in der Sperrplatte 55 derart ausgebildet, dass sie sich in Umfangsrichtung in Abstand zueinander befinden. Der Drehknopf 45 wird selektiv in einer der Vielzahl von Steuerpositionen infolge eines selektiven Eingriffs der Einrastkugel 54 mit einer beliebigen der Vielzahl von Zahnungen mittel der Federkraft der Feder 53 gehalten. Hier entspricht die Einrastkugel 54 einem Einrastelement, und die rechte Endfläche der Sperrplatte 55 entspricht einer Einrastfläche.
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Ein Arm 56 ist einteilig mit dem linken Endabschnitt der unteren Stange 37 ausgebildet. Ein kugelförmiger Schieber 57 entsprechend dem Steuerabschnitt ist einteilig mit dem äussersten Ende des Arms 56 ausgebildet. Bei Betätigung des Drehknopfs 45 werden die obere Stange 38 und die untere Stange 37 einstückig mit dem Drehknopf 45 um die Axiallinie gedreht, so dass der Schieber 57 in Vertikalrichtung bewegt wird.
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Wie in 3 dargestellt, ist ein Kontakthalter 58 aus Kunstharz am rechten Endabschnitt der Hinterabdeckung 23 angebracht, so dass er in Vertikalrichtung gleitfähig ist. Ein bewegbarer Kontakt 58, hergestellt aus einer Blattfeder, wird in dem Kontakthalter 58 gehalten. Platten 60 sind einstückig mit dem oberen und dem unteren Ende des Kontakthalters 58 ausgebildet (lediglich eine Platte 60 ist dargestellt). Der Schieber 57 ist zwischen den Platten 60 in Eingriff. Wenn der Drehknopf 45 betätigt wird, so drückt der Schieber 57 gegen die Platten 60, wodurch ein Gleiten in Vertikalrichtung des Kontakthalters 58 und des bewegbaren Kontakts 59 bewirkt wird.
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Eine Vielzahl von Heckwischerkontakten (nicht dargestellt) sind an der Vorderfläche der PC-Platte 25 befestigt. Die Heckwischerkontakte bilden einen Heckwischerschalter in Verbindung mit dem bewegbaren Kontakt 59. Der Drehknopf 45 wird selektiv zu einer beliebigen der Vielzahl von Steuerpositionen gedreht und selektiv in elektrischen Kontakt mit dem Heckwischerschalter durch den bewegbaren Kontakt des Kontakthalters 58 gebracht.
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Nachfolgend werden Schritte zur Montage der Schaltvorrichtung beschrieben. Zuerst wird der rechte Endabschnitt der unteren Stange 37 von links in den zylindrischen Abschnitt 35 kleinen Durchmessers eingesetzt. Die Feder 53 und die Einrastkugel 54 werden in der Vertiefung 52 des Rotors 49 untergebracht. Das linke Ende der oberen Stange 38 wird in den zylindrischen Abschnitt 36 grossen Durchmessers des Hebels 28 von rechts eingesetzt. Die Schiene 42 der oberen Stange 38 wird in Eingriff mit der Innenseite der Schienenvertiefung 41 der unteren Stange 37 gebracht. Der Klauenabschnitt 44 der unteren Stange 37 wird in Eingriff mit dem Eingriffsloch 43 der oberen Stange 38 gebracht. Die untere Stange 37 und die obere Stange 38 werden miteinander verbunden.
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Nachdem die untere Stange 37 und die obere Stange 38 miteinander verbunden sind, wird der zylindrische Abschnitt des Drehknopfs 45 an einer Aussenumfangsfläche der oberen Stange 38 angebracht. Die Schiene 47 des Drehknopfs 45 wird anschliessend in Eingriff mit der Innenseite der Schienenvertiefung 48 der oberen Stange 38 gebracht. Der Klauenabschnitt 50 der oberen Stange 38 wird in Eingriff mit der Innenseite des Eingriffslochs 51 des Drehknopfs 45 gebracht, so dass die obere Stange 38 und der Drehknopf 45 miteinander verbunden werden.
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Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Stange 40 in die untere Stange 37 kleinen Durchmessers mit dem Schieber 57 und die obere Stange 38 grossen Durchmessers für die Einrastkugel 54 geteilt. Von der Stange 40 ist die obere Stange 38 für die Einrastkugel 54 hinsichtlich Steifigkeit verbessert. Daher ist die Stange 40 weniger empfindlich gegen eine Ablenkung durch die Last der Feder 53. Dementsprechend wird eine Neigung des Drehknopfs 45 hin zum Hebel 28 verhindert, und ein Zwischenraum 61 zwischen kann mittels des Satzes, bestehend aus der Feder 53 und der Einrastkugel 54, konstant aufrechterhalten werden. Die Federkraft der Feder 53 wirkt direkt auf die obere Stange 38, ohne dass der Drehknopf 45 betroffen ist. Selbst in dieser Hinsicht wird eine Neigung des Drehknopfs 45 verhindert.
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Die Schiene 42 der oberen Stange 38 ist in Axialrichtung an der Schienenvertiefung 41 der unteren Stange 37 angebracht. Der Klauenabschnitt 44 ist in Axialrichtung an dem Eingriffsloch 43 angebracht. Die Schienenvertiefung 48 der oberen Stange 38 ist in Axialrichtung an der Schiene 47 des Drehknopfs 45 angebracht. Der Klauenabschnitt 50 ist in Axialrichtung an dem Eingriffsloch 51 angebracht. Auf diese Weise können sämtliche Montagevorgänge durch eine Axialbewegung ausgeführt werden, wodurch die Einfachheit der Montage verbessert wird.
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Die Sperrplatte 55 ist einstückig mit dem Hebel 28 ausgebildet. Daher kann der Hebel 28 für eine Schaltvorrichtung eines unterschiedlichen Typs mittels eines Austauschens einer Einrastfläche verwendet werden. So wird eine Anwendung des Hebels 28 auf Schalter von verschiedenen Typen einfach.
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Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Erfindung angewandt auf eine Hebelkombinationsschaltvorrichtung, welche verwendet wird zum Betätigen eines Blinklichts und eines Scheinwerfers eines Automobils, jedoch ist die Erfindung nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Beispielsweise kann die Erfindung angewandt werden auf eine Hebelkombinationsschaltvorrichtung, welche verwendet wird zum Betätigen eines Frontwischermotors und eines Heckwischermotors.
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Gemäss der Schaltvorrichtung der Erfindung ist die Stange geteilt in eine erste Stange kleinen Durchmessers mit einem Steuerabschnitt und eine zweite Stange grossen Durchmessers für ein Einrastelement. Daher ist die Stange für das Einrastelement hinsichtlich Steifigkeit verbessert. Daher ist die Stange weniger anfällig gegen eine Ablenkung durch die Last der Feder; folglich wird eine Neigung des Drehknopfs zu dem Stangengehäuse verhindert, und ein Zwischenraum zwischen dem Stangengehäuse und dem Drehknopf kann mittels eines einzigen Satzes, bestehend aus der Feder und dem Einrastelement, konstant beibehalten werden.
