DE19635763A1 - Hebelschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Griff- oder Hebelschalter zur Verwendung bei z. B. einer Kraftfahrzeug-Innenraumlampe oder -leuchte.

Beispiele für herkömmliche Hebelschalter dieser Art sind im offengelegten JP-Gebrauchsmuster 2-145742 und in der diesem entsprechenden US-PS 5 099 095 sowie in den US-PSen 4 272 662, 4 778 964, 3 858 012 und 4 000 383 offenbart.

Die US-PS 5 099 095 beruht auf einer Patentanmeldung des Erfinders vorliegender Erfindung, welche Anmeldung ihrerseits auf dem obengenannten offengelegten JP-Gebrauchsmuster 2- 145742 basiert.

Dieser Stand der Technik betrifft einen Hebelschalter, umfassend: eine aus Kunststoff geformte isolierende Basis, in Gegenüberstellung zu dieser Basis geformte Schwenkzapfen, einen Betätigungshebel, der in Bohrungen (Vertiefungen) seiner Anlenkstücke schwenkbar ist, die mit den Schwenkzapfen ein Paar bilden, ein dünnwandiges Überbrückungsstück, das den unteren Bereich der im unteren Abschnitt des Betätigungs­ hebels geformten Bohrungen (Vertiefungen) einnimmt bzw. überbrückt, ein in dieses Überbrückungsstück eingesetztes, ungefähr U-förmiges, bewegbares Kontaktstück mit zwei gegenüberliegenden Kontaktpunkten um die genannte Bohrung (Vertiefung) herum sowie ein erstes festes Kontaktstück und ein zweites Kontaktstück, die an der genannten Basis auf beiden Seiten des bewegbaren Kontaktstücks angebracht sind.

Bei diesem herkömmlichen Hebelschalter kann durch Betätigen des Betätigungshebels mit einer Drehung um die genannten Schwenkzapfen als Drehpunkt(e) elektrische Durchgängigkeit zwischen den ersten und zweiten Kontakt­ stücken hergestellt werden, wenn das bewegbare Kontaktstück in das untere Überbrückungsstück dieses Betätigungshebels eingesetzt ist, so daß dadurch z. B. eine gerade Röhrenlampe zum Aufleuchten gebracht werden kann.

Durch Kippen des Betätigungshebels zwecks Unterbrechung der elektrischen Durchgängigkeit zwischen den jeweiligen festen Kontaktstücken kann (z. B.) eine solche Röhrenlampe ausgeschaltet werden. Wenn bei diesem herkömmlichen Hebelschalter das Schalten durch Betätigen des Betätigungs­ hebels vorgenommen wird, kann jedoch nur ein unzuverlässiges Schalt(einrast)gefühl empfunden werden, weil keine Mittel zur Gewährleistung eines eindeutigen Gefühls, nämlich für den Zeitpunkt des Schaltvorgangs in Form einer Klick- bzw. Einrastwirkung oder eines Schnappgefühls vorhanden sind, hieraus ergibt sich das Problem, daß Unsicherheit bezüglich der jeweiligen Betätigung besteht. Ferner besteht dabei ein Problem, daß die Lampe (bereits) ausgeschaltet wird, wenn der Betätigungshebel auch nur leicht bewegt wird.

Im Hinblick auf die geschilderten Probleme beim Stand der Technik bezweckt die Erfindung die Schaffung eines Hebelschalters, der zuverlässig ein eindeutiges Schalt- (einrast)gefühl (sense of switching moderation) in Form einer Klickwirkung vermittelt, so daß der Schaltvorgang zügig und ohne Flackern der Lampe erfolgt, und der dennoch kostengünstig bereitstellbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit einem Hebelschalter, umfassend: von einer Oberfläche eines (einer) aus Kunststoff geformten (isolierenden) Substrats oder Basis nach oben ragende, einander gegenüberstehende Wände, an denen jeweils Gelenk- oder Schwenkstücke auf beiden Seiten eines Betätigungshebels mittels eines Gelenk- oder Anlenk­ mechanismus schwenkbar gelagert sind,
ein am unteren Abschnitt des Betätigungshebels befestigtes, ungefähr U-förmig aus einem elastischen Leiter geformtes bewegbares Kontaktstück mit zwei Kontaktpunkten,
jeweils an den gegenüberliegenden Wänden angeformte Stützwände, wobei das bewegbare Kontaktstück dazwischen angeordnet ist,
ein an der Innenfläche der einen betreffenden Stützwand angeordnetes festes bzw. feststehendes Kontaktstück sowie ein oder mehrere an der betreffenden anderen Stützwand angeordnete(s) feste(s) bzw. feststehende(s) Kontaktstück(e),
wobei jedes dieser festen Kontaktstücke zur Außenseite der betreffenden zugeordneten Stützwand herausgeführt ist und ein Teil eines Verteilerelements bildet, und wobei
in Verbindung mit der Anordnung eines Vertiefungen aufweisenden breiten festen Kontaktstücks an der Innenfläche der einen betreffenden Stützwand schmale feste Kontaktstücke in Gegenüberstellung zu den Vertiefungen an der Innenfläche der anderen betreffenden Stützwand angeordnet sind.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1A eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung eines Hebelschalters gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 1B eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung eines Hebelschalters gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2A eine lotrechte Schnittansicht des erfindungsgemäßen Hebelschalters während des Zusammenbaus und nach dem Zusammenbau,

Fig. 2B eine lotrechte Schnittansicht des Hebelschalters gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung nach dem Zusammenbau,

Fig. 3A und 3B (schematische) Darstellungen eines Betätigungszustands des erfindungsgemäßen Hebelschalters,

Fig. 4A und 4B (schematische) Darstellungen eines anderen Betätigungszustands des erfindungsgemäßen Hebelschalters und

Fig. 5A und 5B (schematische) Darstellungen noch eines anderen Betätigungszustands des erfindungsgemäßen Hebelschalters.

Gemäß den Fig. 1A und 2A sind erfindungsgemäß einander gegenüberstehende Seitenwände 2 und 3 vorgesehen, die materialeinheitlich von der Oberseite einer (eines) aus einem Kunststoff, wie Polypropylen oder ABS-Kunststoff bzw. -Harz, geformten isolierenden Basis bzw. Sockels 1 nach oben ragen. Anlenkstücke 5 eines ebenfalls aus Kunststoff geformten Betätigungshebels 6 stehen mit Schwenkzapfen 41 in Eingriff, die an den Innenflächen der gegenüberstehenden Wände 2 und 3 angeformt sind. Die Anlenkstücke 5 werden an deren Bohrungen 51a mit den Schwenkzapfen 41 in Eingriff gebracht, indem die Anlenkstücke 5 gemäß Fig. 2A(a) nach innen zusammengedrückt werden. Gemäß Fig. 2A(b) ist der Betätigungshebel 6 sodann durch die gegenüberstehenden Seitenwände 2 und 3 schwenkbar gelagert.

Gemäß den Fig. 1B und 2B sind bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung einander gegenüberstehende Seitenwände 2 und 3 vorgesehen, die materialeinheitlich von der Oberseite einer (eines) aus einem Kunststoff, wie Polypropylen oder ABS-Kunststoff bzw. -Harz, geformten isolierenden Basis bzw. Sockels 1 nach oben ragen. An einem ebenfalls aus Kunststoff geformten Betätigungshebel 6 angeformte Anlenkstücke 5 stehen in Berührung mit schrägen Ansatz-Leitflächen bzw. Schrägflächen 2a und 3a, die in Gegenüberstellung zueinander an den Innenflächen der oberen Abschnitte der gegenüberstehenden (Seiten-)Wände 2 bzw. 3 geformt sind. Schwenkzapfen 52a werden nach dem Passieren der Schrägflächen 2a und 3a in Schwenkbohrungen 4 in den Seitenwänden 2 bzw. 3 eingerastet, wobei die Anlenkstücke 5 gegen ihre Elastizität nach innen ausgelenkt werden. Gemäß Fig. 2B ist ein Betätigungshebel 6 durch die Seitenwände 2 und 3 schwenkbar gelagert.

Der Betätigungshebel 6 kann auch durch elastisches Auswärtsauslenken der oberen Abschnitte der Seitenwände 2 und 3 mit diesen schwenkbar verbunden werden.

Gemäß Fig. 1A sind am Betätigungshebel 6 etwa in der Mitte eines Überbrückungsstücks 6b, das den unteren Bereich einer im unteren Abschnitt des Betätigungshebels ausgebildeten Bohrung 6a einnimmt bzw. überspannt, nach oben weisende Sperrnasen 6c angeformt. Ein ungefähr U-förmig aus einem elastischen Leiterstreifen aus Phosphorbronze o. dgl. geformtes bewegbares Kontaktstück 9 mit zwei den Sperrnasen 6c in der Bohrung 6a gegenüberstehenden Kontaktpunkten 9a ist zuverlässig dadurch festgelegt, daß seine Sperrkanten 9b unter Ausnutzung seiner Elastizität mit den Sperrnasen 6c in Eingriff gebracht und dadurch arretiert sind (vgl. Fig. 2A(a) und 2A(b)).

Weiterhin ist ein breites festes Kontaktstück 10 (Fig. 2A(b) und 3B), in welchem Eindrückungen bzw. Vertiefungen 10a geformt sind, an der Innenfläche einer zugeordneten Führungsnut einer für das feste Kontaktstück vorgesehenen Stützwand 2A von entsprechenden Kontaktstück-Stützwänden 2A und 3A eingesetzt, die gemäß Fig. 1A jeweils materialeinheitlich um das bewegbare Kontaktstück 9 herum von den (gegenüberstehenden) Seitenwänden 2 bzw. 3 abgehen. Zwei schmale feste Kontaktstücke 11, die den genannten Vertiefungen 10a gegenüberstehen, sind an der Innenfläche der anderen, für das feste Kontaktstück vorgesehenen Stützwand 3A angeordnet (vgl. Fig. 2A und 3B). Die Zahl dieser schmalen festen Kontaktstücke kann entsprechend dem betreffenden Schalterstromkreis gewählt werden. Dabei kann (können) ein oder mehrere feste Kontaktstücke vorgesehen sein. Dargestellt ist ein Schalter mit zwei festen Kontaktstücken 11, doch kann für einen Zweistellungsschalter selbstverständlich ein einziges festes Kontaktstück verwendet werden.

Diese festen Kontaktstücke 10 und 11 sind gemäß Fig. 3B zur Außenseite der erwähnten, zugeordneten Stützwände 2A bzw. 3A herausgeführt. Dabei dienen Zuleitungsteile 10A und 11A als materialeinheitlich angeformte Verteilerelemente. Ein Abschnitt dieser Zuleitungsteile bildet die genannten festen Kontaktstücke 10 und 11, wodurch der erfindungsgemäße Hebelschalter gebildet wird.

Im folgenden ist die Betätigungs- und Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Hebelschalters beschrieben.

Gemäß den Fig. 3 bis 5 wird durch Dreh- bzw. Kipp­ betätigung des Betätigungshebels 6 mit zwei Anlenkstücken, die gemäß Fig. 2A(b) auf einander gegenüberstehenden Schwenkzapfen 41 an mit der Basis 1 materialeinheitlichen gegenüberstehenden Seitenwänden 2 und 3 gegen die Elastizität des bewegbaren Kontaktstücks 9 schwenkbar sind, aus dem Zustand gemäß Fig. 3 in den Zustand (die Stellung) nach Fig. 4 auf den Schwenkzapfen 41 als Drehpunkt(e) jedes der beiden schmalen festen Kontaktstücke 11 gegenüber dem breiten festen Kontaktstück 10 umgeschaltet, um mit dem in das untere Überbrückungsstück 6b des Betätigungshebels 6 eingesetzten bewegbaren Kontaktstück 9 elektrische Durchgängigkeit aus dem Zustand gemäß Fig. 3 in den Zustand nach Fig. 4 herzustellen, so daß z. B. je eine kleine und große Kraftfahrzeug- Innenraumbeleuchtungslampe durch entsprechende Verbindung mit einer Stromversorgungsleitung zum Aufleuchten gebracht, d. h. eingeschaltet werden kann. Bei einem nur für Ein-Aus- Betätigung vorgesehenen Schalter braucht nur ein schmales festes Kontaktstück 11 verwendet zu werden. Bei einem derartigen Schalter kann auch nur eine Vertiefung 10a im breiten festen Kontaktstück 10 genügen.

Bei diesem Umschaltvorgang tritt die Außenseite des bewegbaren Kontaktstücks 9 aufgrund von dessen Elastizität mit einer Schnapp- bzw. Einrastwirkung in die betreffende Vertiefung 10a im breiten festen Kontaktstück 10 ein, so daß der Schaltvorgang als Klickvorgang fühlbar ist und der Schaltzustand durch Gefühl oder durch ein Klickgeräusch feststellbar ist.

Wenn zudem die Breite des festen Kontaktstücks 11 so gewählt ist, daß ein Kontaktpunkt des bewegbaren Kontaktstücks 9 unter Aufrechterhaltung der elektrischen Durchgängigkeit, d. h. Verbindung mit dem festen Kontaktstück 11 in Kontakt steht, während sich der andere Kontaktpunkt des bewegbaren Kontaktstücks 9 am Scheitel des breiten festen Kontaktstücks 10 befindet, kann die elektrische Verbindung bis zum Zeitpunkt unmittelbar vor erfolgtem Klickvorgang erhalten bleiben, ohne die elektrische Verbindung während des Klick- oder Einrastvorgangs zu unterbrechen.

Bei einem Umschalter mit zwei festen Kontaktstücken 11, wie in der Zeichnung dargestellt, kann zudem ein Flackern der Lampe vermieden werden, weil die elektrische Verbindung beim Umschalten des Schalters erhalten bleibt, wenn der Abstand zwischen diesen beiden festen Kontaktstücken 11 kleiner gewählt ist als die Breite des Kontaktpunkts 9a des bewegbaren Kontaktstücks 9 (vgl. Fig. 1A und 3B).

Durch weiteres Kippen des Betätigungshebels 6 in der gleichen Richtung (vgl. Fig. 5) zur Unterbrechung der Durchgängigkeit bzw. Verbindung zwischen den festen Kontaktstücken 10 und 11 können ferner z. B. beide genannten Lampen ausgeschaltet werden.

Dabei kann auf die gleiche Weise, wie beim vorher beschriebenen Schaltvorgang, das Umschalten "fühlbar" sein.

Die lotrechte und waagerechte Bewegung des Betätigungshebels 6 wird durch die gesamte Umfangsfläche der Bohrungen (oder Vertiefungen) 51a der auf den betreffenden Schwenkzapfen 41 schwenkbar gelagerten Anlenkstücke 5 blockiert. Der Betätigungshebel 6 kann mithin nicht aus der Basis (dem Sockel) 1 herausfallen, und das bewegbare Kontaktstück 9 kann aufgrund der von seiner Eigenelastizität herrührenden Sperrwirkung nicht versehentlich von den Sperrnasen 6c des Betätigungshebels 6 abgezogen oder aus seiner Lage daran verschoben werden.

Da nämlich das U-förmige bewegbare Kontaktstück 9 mit seinen Sperrkanten 9b elastisch auf die Sperrnasen 6c des im Betätigungshebel 6 geformten Überbrückungsstücks 6b aufgerastet und daran verspannt ist, kann es durch eine von außen einwirkende Kraft, wie Belastung bei Betätigung des Betätigungshebels 6, nicht versehentlich herausgezogen oder aus seiner Lage verschoben werden, so daß mit ihm die elektrische Verbindung zwischen den festen Kontaktstücken 10 und 11 zuverlässig hergestellt oder unterbrochen werden kann.

Die Bohrungen 51a der Anlenkstücke 5 des Betätigungs­ hebels 6 und die Bohrung 6a in seinem unteren Abschnitt können auch in Form von Vertiefungen oder Eindrückungen, in welche die Schwenkzapfen 41 eintreten, bzw. in Form einer Vertiefung bzw. Eindrückung, in die ein Teil des bewegbaren Kontaktstücks 9 eintritt, vorliegen.

Bei einer anderen Ausführungsform wird der Betätigungs­ hebel 6 mit zwei Anlenkstücken, die gemäß Fig. 2B in Schwenk­ bohrungen 42 schwenkbar sind, welche einander gegenüber­ liegend in den beiden Seitenwänden 2 und 3 der Basis 1 geformt sind, durch Drehen bzw. Kippen um seine als Drehpunkt dienenden Schwenkzapfen 52a betätigt.

Lotrechte und waagerechte Bewegung des Betätigungshebels 6 wird durch die gesamte Umfangsfläche der Schwenkzapfen 52a der Anlenkstücke 5, die jeweils in den Schwenkbohrungen (oder -vertiefungen) 42 schwenkbar sind, blockiert. Der Betätigungshebel 6 kann mithin nicht aus der Basis 1 heraus fallen oder herausrutschen, und das bewegbare Kontaktstück 9 kann aufgrund der durch seine Eigenelastizität gewährleisteten Sperrwirkung nicht versehentlich von den Sperrnasen 6c des Betätigungshebels 6 abgezogen oder aus seiner Lage verschoben worden.

Als Folge der beschriebenen Ausgestaltung gewährleistet die Erfindung die folgenden Wirkungen:

Beim Umschalten mittels des Betätigungshebels 6 fällt die Außenseite des bewegbaren Kontaktstücks 9 aufgrund seiner Eigenelastizität mit einer Schnapp- oder Einrastwirkung in die Vertiefungen 10a des breiten festen Kontaktstücks 10 unter den beiden einander gegenüberstehenden festen Kontakt­ stücken 10 und 11 hinein, so daß bei Herstellung der elektrischen Verbindung durch Schalterbetätigung der Schaltvorgang in Form einer Klickwirkung eindeutig "fühlbar" und der Zeitpunkt der Herstellung dieser Verbindung (durch Schalterbetätigung) anhand eines Klickgefühls oder -geräusches feststellbar ist.

Da weiterhin erfindungsgemäß das bewegbare Kontaktstück die Nutzung der elastischen Wirkung zur Herstellung von Durchgängigkeit oder Verbindung mittels seiner Eigen­ elastizität gegenüber einem festen Kontaktstück mit der aus dem mechanischen Hineinfallen oder Einrasten in Vertiefungen 10a eines festen Kontaktstücks resultierenden Klickwirkung kombiniert, sind keine speziellen Elemente zur Vermittlung eines eindeutigen Schalt(einrast)gefühls (sense of moderation) bei der Schaltbetätigung des Betätigungshebels 6, z. B. in Form von Vertiefungen im Schaltergehäuse selbst oder von Stahlkugeln oder Schraubenfedern, die in diese Vertiefungen einrasten, erforderlich; der erfindungsgemäße Hebelschalter ist folglich bezüglich sowohl (Einbau-)Raum als auch Kosten wirtschaftlich.

Wenn ferner die Breite des festen Kontaktstücks 11 so gewählt wird oder ist, daß sich ein Kontaktpunkt des bewegbaren Kontaktstücks 9 in Kontakt mit dem festen Kontaktstück 11 befindet, um die elektrische Durchgängigkeit oder Verbindung zu erhalten, während der andere Kontaktpunkt des bewegbaren Kontaktstücks 9 auf dem Scheitel des breiten festen Kontaktstücks 10 liegt, kann die elektrische Verbindung ohne Unterbrechung derselben beim Klick- bzw. Einrastvorgang bis unmittelbar vor Abschluß dieses Vorgangs aufrechterhalten werden. Damit kann ein Problem, daß die elektrische Verbindung auch mit einer geringfügigen Bewegung des Betätigungshebels unterbrochen wird, vermieden werden.

Mit einem erfindungsgemäßen Umschalter kann ferner das Flackern der Lampe vermieden werden, weil die elektrische Verbindung zum Zeitpunkt des Umschaltens des Schalters erhalten bleibt, wenn der Spalt bzw. Abstand zwischen diesen beiden festen Kontaktstücken 11 kleiner gewählt wird oder ist als die Breite des Kontaktpunkts 9a des bewegbaren Kontaktstücks 9.

Claims (6)

1. Hebelschalter, umfassend: von einer Oberfläche eines (einer) aus Kunststoff geformten (isolierenden) Substrats oder Basis (1) nach oben ragende, einander gegenüberstehende Wände (2, 3), an denen jeweils Gelenk- oder Schwenkstücke (5) auf beiden Seiten eines Betätigungshebels (6) mittels eines Gelenk- oder Anlenkmechanismus schwenkbar gelagert sind,
ein am unteren Abschnitt des Betätigungshebels (6) befestigtes, ungefähr U-förmig aus einem elastischen Leiter geformtes bewegbares Kontaktstück (9) mit zwei Kontaktpunkten (9a),
jeweils an den gegenüberliegenden Wänden (2, 3) angeformte Stützwände (2A, 3A), wobei das bewegbare Kontaktstück (9) dazwischen angeordnet ist,
ein an der Innenfläche der einen betreffenden Stützwand (2A) angeordnetes festes bzw. feststehendes Kontaktstück (10) sowie ein oder mehrere an der betreffenden anderen Stützwand (3A) angeordnete(s) feste(s) bzw. feststehende(s) Kontaktstück(e) (11),
wobei jedes dieser festen Kontaktstücke (10, 11) zur Außenseite der betreffenden zugeordneten Stützwand (2A bzw. 3A) herausgeführt ist und ein Teil eines Verteilerelements bildet, und wobei
in Verbindung mit der Anordnung eines Vertiefungen (10a) aufweisenden breiten festen Kontaktstücks (10) an der Innenfläche der einen betreffenden Stützwand (2A) schmale feste Kontaktstücke (11) in Gegenüberstellung zu den Vertiefungen (10a) an der Innenfläche der anderen betreffenden Stützwand (3A) angeordnet sind.

2. Hebelschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenk- oder Anlenkmechanismus Schwenkzapfen (41) aufweist, die einander gegenüberstehend an den Innenflächen der gegenüberstehenden Wände (2, 3) angeformt und in Bohrungen (51a) der Gelenkstücke (5) an beiden Seiten des Betätigungshebels (6) aufgenommen sind.

3. Hebelschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenk- oder Anlenkmechanismus Schwenkbohrungen (42) aufweist, die einander gegenüberliegend in den Innenflächen der gegenüberliegenden Wände (2, 3) ausgebildet sind und von denen an den Gelenk- oder Schwenkstücken (5) auf beiden Seiten des Betätigungshebels (6) angeformte Schwenkzapfen (52) aufgenommen sind.

4. Hebelschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung des bewegbaren Kontaktstücks (9) am unteren Abschnitt des Betätigungshebels (6) nach oben weisende Sperrnasen (6c) etwa in der Mitte eines Überbrückungsstücks (6b), das den unteren Bereich einer im unteren Abschnitt des Betätigungshebels (6) ausgebildeten Bohrung (6a) einnimmt bzw. überbrückt, angeformt sind, welche Sperrnasen (6c) das bewegbare Kontaktstück (9) mit zwei den Sperrnasen (6c) in der Bohrung (6a) gegenüberliegenden Kontaktpunkten (9a) mittels Sperrkanten (9b) rastend aufnehmen und verriegeln.

5. Hebelschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenfläche der Stützwand (3A) für das feste Kontaktstück zwei feste Kontaktstücke (11) angeordnet sind.

6. Hebelschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt oder Abstand zwischen den beiden festen Kontaktstücken (11) kleiner ist als die Breite des Kontaktpunkts des bewegbaren Kontaktstücks (9a).