DE19812250C2 - Elektrischer Wippenschalter - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung geht von einem gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches konzipierten elektrischen Wippenschalter aus.

Derartige elektrische Wippenschalter sind in der Regel dafür vorgesehen, die Ein- und Ausschaltung von Stromkreisen bzw. die Umschaltung von einem auf einen anderen Stromkreis zu ermöglichen. Bei solchen elektrischen Wippenschaltern können die unterschiedlichst ausgebildeten elektrischen Schaltelemente Anwendung finden. Die Betätigung solcher elektrischen Wippenschalter erfolgt durch ein Verschwenken einer Betätigungswippe, welche ausgehend von ihrer Neutralstellung in zumindest eine Funktionsstellung bringbar ist. Die Funktionsstellung bzw. die Funktionsstellungen können dabei rastend und/oder tastend ausgeführt sein.

Ein dem Oberbegriff des Hauptanspruches entsprechender elektrischer Wippenschalter ist durch die DE 29 54 277 C2 bekanntgeworden. Ein solcher elektrischer Wippenschalter nimmt in seinem Gehäuse die elektrischen Schaltelemente auf an dem auch zumindest eine Betätigungswippe schwenkbar gelagert ist. Ausgehend von ihrer Neutralstellung ist die Betätigungswippe in zumindest eine Funktionsstellung bringbar. Die der Betätigungsfläche abgewandte Unterseite der Betätigungswippe ist als Ansteuerseite ausgeführt und dem verstellbaren Schaltstück zugeordnet, welches durch die Verstellung mit seiner Fußfläche an zumindest einem Schaltelement zur Anlage kommt. Die Ansteuerseite des Schaltstückes ist mit einer Steuerkurvenanordnung versehen, welche mit der Unterseite mit der Betätigungswippe in Verbindung steht. Das Schaltstück weist angeformte Lagerzapfen auf, über welches dieses über entsprechende Lagerstellen schwenkbar im Innenraum des Gehäuses gelagert ist.

Außerdem ist durch die DE 41 04 572 C2 ein elektrischer Wippenschalter bekanntgeworden, bei dem zwischen der Unterseite der Betätigungswippe und den Schaltelementen mehrere stößelartig ausgebildete Schaltstücke angeordnet sind. Um tastend ausgeführte Funktionsstellungen zu realisieren, aus denen die Betätigungswippe automatisch wieder in ihre Nullstellung zurückgeführt wird, sind den Schaltstücken separate, als Schraubendruckfedern ausgebildete Rückstellfedern zugeordnet bzw. ist an die Unterseite der Betätigungswippe eine Steuerkurve angeformt, welche mit einem im Gehäusesockelteil verschieblich gelagerten federbelasteten Druckstück zusammenwirkt.

Desweiteren ist durch die DE 196 27 294 A1 ein elektrischer Wippenschalter bekanntgeworden, dessen Schaltwippe wenigstens einen Schaltkontakt beaufschlagt, der mit einem zugeordneten festen Kontakt verbindbar ist. Zwischen der Unterseite der Schaltwippe und dem Schaltkontakt ist ein damit zusammenwirkender Schalthebel vorgesehen. Der Schalthebel weist wenigstens einen elastischen Betätigungsarm auf, welcher mit einem Schaltnocken zur Betätigung des wenigstens einen Schaltkontaktes versehen ist.

Außerdem ist durch die DE-PS 27 45 47 ein Momemthebelschalter bekanntgeworden, dessen Antriebshebel kraftschlüssig federnd mit einer die kontaktbildenden Teile tragenden Wippe verbunden ist, welche mit Sperrgliedern zusammenwirkt. Die Wippe ist mit einer Kurvenbahn versehen, auf die der Schalthebel durch Federkraft unmittelbar derart aufgedrückt wird, daß nach Überschreiten der Todpunktslage des Antriebshebels durch die Feder der Eintritt in die jeweilige Endlage des Schalters erheblich beschleunigt wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Wippenschalter der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der bei geringem Platzbedarf und einfacher Montage sowohl bei einem elektrischen Schalter mit einer, als auch bei einem elektrischen Schalter mit mehreren Schaltstufen für ein und dieselbe Betätigungsrichtung ein gutes Schaltgefühl mit deutlich zu unterscheidenden Druckpunkten aufweist.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gelöst.

Bei einem solchermaßen ausgebildeten elektrischen Wippenschalter ist besonders vorteilhaft, daß sich einfach durch kleine Formänderungen der Betätigungsplättchen des Funktionsrahmens ein elektrischer Schalter realisieren läßt, dessen bewegliche Kontaktteile entweder redundant oder aber stufenweise zu betätigen sind. Einfach ist eine solche Ausgestaltung auch nur für eine der beiden Betätigungsrichtungen realisierbar. Außerdem wird bei einer solchen Ausführung die Möglichkeit eröffnet, eine außermittige Lagerung der Betätigungswippe vorzunehmen, wodurch sich ein besonders kompakt aufgebauter Wippenschalter realisieren läßt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben und werden anhand zweier in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 prinziphaft einen mehrstufigen elektrischen Wippenschalter in Explosionsdarstellung

Fig. 2 den elektrischen Wippenschalter gemäß Fig. 1 im Vollschnitt, in seiner Neutralstellung

Fig. 3 prinziphaft ein zweites Ausführungsbeispiel eines elektrischen Wippenschalters in Explosionsdarstellung.

In ihrer Funktionsweise ähnliche Bauteile sind mit denselben Bezugszeichen versehen.

Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, besteht ein solcher elektrischer Wippenschalter im wesentlichen aus einer, ausgehend von ihrer Neutralstellung in zwei Betätigungsrichtungen verschwenkbar am Gehäuse 1 gelagerten Betätigungswippe 2, wobei die der Betätigungsoberfläche 3 abgewandte Unterseite einem im Gehäuse 1 gelagerten Schaltstück 4 zugeordnet ist. Zur Realisierung der Schaltfunktionen ist das Schaltstück 4 den beweglichen Kontaktteilen 5 der Schaltelemente zugeordnet.

Wie insbesondere aus Fig. 1 und Fig. 2 hervorgeht, ist an der Unterseite der Betätigungswippe 2 ein als Steuerelement ausgeführter Reflektor 6 befestigt. Über zwei an den Reflektor 6 angeformte Lagerstümpfe 7 ist die Betätigungswippe 2 außermittig schwenkbar am Gehäuse 1 gelagert. Somit ergibt sich ein insgesamt besonders kompakter Aufbau des Wippenschalters, weil die Betätigungswippe 2 bezogen auf die Schwenkachse im wesentlichen nur auf einer Seite übersteht. Die der Betätigungsoberfläche 3 abgewandte Seite des Reflektors 6 weist zwei angeformte Steuerzapfen 8 auf, welche jeweils mit einer an das Schaltstück 4 angeformten Steuerkurvenanordnung 9 zusammenwirken. Das Schaltstück 4 ist wiederum über zwei angeformte Lagerzapfen 10 schwenkbar an einem Funktionsrahmen 11 gelagert und kann über die Betätigungswippe 2 in vier Funktionsstellungen gebracht werden. Die beiden Lagerstellen des Funktionsrahmens 11 sind als Lageraugen 12 ausgebildet und über an die den Lageraugen 12 abgewandte Unterseite angeformte Ansätze 19 steht der Funktionsrahmen 11 auf einer Leiterplatte 15 auf. Die Leiterplatte 15 umfaßt die ortsfesten Kontaktteile 13 der Schaltelemente und ist am Sockelteil 14 des Gehäuses 1 festgelegt. Die Ansätze 19 des Funktionsrahmens 11 durchgreifen Aussparungen einer die beweglichen Kontaktteile 5 beeinhaltenden Domschaltmatte 50, so daß die eventuell aus der Domschaltmatte 50 entstehenden Toleranzen durch den Funktionsrahmen 11 ausgeglichen sind.

Die Domschaltmatte 50 weist vier bewegliche Kontaktteile 5 auf, wobei jeweils zwei bewegliche Kontaktteile 5 im Sinne einer Funktionsgruppe zusammengefaßt und einer der beiden Betätigungsrichtungen der Betätigungswippe 2 zugeordnet sind. Im Zentrum der Domschaltmatte 50 ist eine Leuchtdiode 16 angeordnet, die zur Realisierung einer Such- und/oder Funktionsbeleuchtung ihr Licht in den Reflektor 6 einspeist. Um eine definiert, aufeinander folgende, d. h. stufenweise Betätigung der beiden jeweils einer Funktionsgruppe zugeordneten beweglichen Kontaktteile 5 zu ermöglichen, sind einstückig an den Funktionsrahmen 11 zwei Betätigungsplättchen 17 angeformt. Um dabei die notwendige Bewegungsfreiheit für die beiden Betätigungsplättchen 17 zu gewährleisten, erfolgt die einstückige Anbindung über lange, dünn ausgeführte und damit flexible Anbindungsstege 20. Dabei sind die balkenartig ausgebildeten Betätigungsplättchen 17 parallel zu Schwenkachse des Schaltstückes 4 bzw. zur Schwenkachse der Betätigungswippe 2 verlaufend angeordnet. Die beiden Betätigungsplättchen 17 überbrücken jeweils zwei zu einer Funktionsgruppe zusammengefaßte bewegliche Kontaktteile 5, kommen also an den Kopfflächen der beiden zugeordneten beweglichen Kontaktteile 5 zur Anlage. Um ein Verrutschen der Betätigungsplättchen 17 zu verhindern, weisen diese jeweils zwei Löcher auf, in welche entsprechend ausgebildete, an die beweglichen Kontaktteile 5 angeformte Stifte formschlüssig eingreifen. Außermittig verlaufend weist jedes der beiden balkenartigen Betätigungsplättchen 17 eine angeformte Betätigungswulst 18 auf. Zur Beeinflussung der vier beweglichen Kontaktteile 5 kommt das Schaltstück 4 mit an seine Fußfläche angeformte Betätigungsnasen 23 an den Betätigungswülsten 18 zur Anlage. Um gezielt die in zwei Funktionsgruppen mit jeweils zwei beweglichen Kontaktteilen 5 aufgeteilten Schaltelemente beeinflussen zu können, weist das Schaltstück 4 zwei beiderseits seiner Schwenkachse liegende Betätigungszone 41, 42 auf. Wegen der außermittigen Anordnung der Betätigungswülste 18 ist sichergestellt, daß immer das betätigungswulstnahe bewegliche Kontaktteil 5 zuerst und das betätigungswulstferne bewegliche Kontaktteil 5 ggf. bei weiterer Betätigung danach angesteuert wird. D. h., wird die Betätigungswippe 2 ausgehend von ihrer Neutralstellung in eine ihrer beiden Betätigungsrichtungen verschwenkt, so wird nach einem vorgegebenen Schwenkweg das erste der beiden Kontaktteile 5 betätigt. Erst nach einem weiteren Verschwenken der Betätigungswippe 2 wird dann zusätzlich das andere der beiden Kontaktteile 5 derselben Funktionsgruppe betätigt. Zur Verhinderung einer voreilenden Kontaktgabe sind die beiden betätigungswulstfernen beweglichen Kontaktteile 5 in ihrem Kopfbereich mit einer Abschrägung versehen.

Zum Anschluß von elektrischen Leitungen sind einerseits an die Leiterplatte 15 angeschlossene Steckkontaktstifte 21 andereseits aus dem Sockelteil 14 des Gehäuses 1 nach außen geführt. So können auf einfache Art und Weise die zu beeinflussenden elektrischen Aggregate angeschlossen werden.

Wie bereits ausgeführt, kann die Betätigungswippe 2 in vier Funktionsstellungen gebracht werden. Die beiden Steuerkurvenanordnungen 9 weisen dazu je vier V-förmig angeordnete, stark in Richtung auf die Betätigungsoberfläche 3 ansteigende Steuerkurvenabschnitte auf. Die vier Steuerkurvenabschnitte sind dabei derart ausgelegt, daß die vier Funktionsstellungen tastend ausgeführt sind. Aus allen vier Funktionsstellungen kehrt das Betätigungsglied 2 also automatisch wieder in seine Neutralstellung zurück. Selbstverständlich können die Steuerkurvenanordnungen 9 auch mit Rastabsätzen versehen sein, so daß wahlweise Funktionsstellungen auch rastend ausführbar sind. Die Rückkehr des Betätigungsgliedes 2 in seine Neutralstellung erfolgt dann erst, nachdem eine entsprechende Betätigung in Gegenrichtung durchgeführt wurde.

Wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht, sind an die Betätigungswippe 2 zwei Lagerstümpfe 7 angeformt, über welche die Betätigungswippe 2 außermittig schwenkbar im Gehäuse 1 gelagert ist. An die der Betätigungsoberfläche 3 abgewandte Unterseite der Betätigungswippe 2 sind zwei Steuerzapfen 8 angeformt, die jeweils mit einer an das Schaltstück 4 angeformten Steuerkurvenanordnung 9 zusammenwirken. Um den notwendigen Toleranzausgleich zu schaffen, sind die Steuerzapfen 8 gabelartig gespalten ausgeführt. Das Schaltstück 4 ist wiederum über zwei angeformte Lagerzapfen 10 schwenkbar am Sockelteil 14 gelagert und kann über die Betätigungswippe 2 in vier Funktionsstellungen gebracht werden. Die beiden Lagerstellen des Sockelteiles 14 sind als Schneidenlager 22 ausgebildet. Zur Wirkverbindung mit den Schneidenlagern durchgreifen die beiden Lagerzapfen 10 entsprechende Aussparungen einer Domschaltmatte 50 und einer am Sockelteil 14 festgelegten Leiterplatte 15. Die Leiterplatte 15 umfaßt die ortsfesten Kontaktteile 13 und die Domschaltmatte 50, die beweglichen Kontaktteile 5 der Schaltelemente. Zwischen der Unterseite des Schaltstückes 4 und der Domschaltmatte 50 ist ein Funktionsrahmen angeordnet. Der Funktionsrahmen 11 weist zwei Betätigungsplättchen 17 auf, die jeweils überbrückend auf den Kopfflächen von zwei beweglichen Kontaktteilen 5 zur Anlage kommen.

Die Domschaltmatte 50 weist vier bewegliche Kontaktteile 5 auf, wobei jeweils zwei bewegliche Kontaktteile 5 im Sinne einer Funktionsgruppe zusammengefaßt und einer der beiden Betätigungsrichtungen der Betätigungswippe 2 zugeordnet sind. Im Zentrum der Domschaltmatte 50 ist eine an die Leiterplatte 15 angeschlossene Leuchtdiode 16 angeordnet, die zur Realisierung einer Such- und/oder Funktionsbeleuchtung ihr Licht in die Betätigungswippe 2 einspeist. Um eine definiert aufeinanderfolgende, d. h. stufenweise Betätigung der beiden jeweils einer Funktionsgruppe zugeordneten beweglichen Kontaktteile 5 zu ermöglichen, sind einstückig an die der Betätigungswippe 2 abgewandten Seite des Schaltstückes 4 Betätigungsnasen 23 angeformt und weisen die Betätigungsplättchen 17 des Funktionsrahmens 11 außermittig verlaufend jeweils eine angeformte Betätigungswulst 18 auf, die mit den zugehörigen Betätigungsnasen 23 zusammenwirken. Wegen der außermittigen Anordnung der Betätigungswülste 18 ist sichergestellt, daß immer das betätigungswulstnahe bewegliche Kontaktteil 5 zuerst und das betätigungswulstferne bewegliche Kontaktteil 5 ggf. bei weiterer Betätigung danach angesteuert wird. D. h., wird die Betätigungswippe 2 ausgehend von ihrer Neutralstellung in eine ihrer beiden Betätigungsrichtungen verschwenkt, so wird nach einem vorgegebenen Schwenkweg das erste der beiden Kontaktteile 5 betätigt. Erst nach einem weiteren Verschwenken der Betätigungswippe 2 wird dann zusätzlich das andere der beiden Kontaktteile 5 derselben Funktionsgruppe betätigt. Zur Verhinderung einer voreilenden Kontaktgabe sind die beiden betätigungswulstfernen beweglichen Kontaktteile 5 in ihrem Kopfbereich mit einer Abschrägung versehen.

Wie bereits ausgeführt, kann die Betätigungswippe 2 in vier Funktionsstellungen gebracht werden. Die Steuerkurvenanordnung 9 weist zwei im wesentlichen V-förmig angeordnete Steuerkurvenbereiche 91, 92 auf. Der erste Steuerkurvenbereich 91 weist zwei Rastgräben 93 auf, so daß die Betätigungswippe 2 beim Verschwenken in entsprechender Richtung in zwei rastend ausgeführte Funktionsstellungen bringbar ist. Das bedeutet, die Betätigungswippe 2 verbleibt so lange in diesen beiden Funkitonsstellungen, bis eine entsprechende Betätigung in Gegenrichtung erfolgt. Der zweite Steuerkevenbereich 92 weist zwei stark in Richtung auf die Betätigungsoberfläche 3 ansteigende Steuerkurvenabschnitte auf, welche lediglich durch einen wulstartigen Steg 94 getrennt sind. Der wulstartige Steg 94 dient zur Realisierung eines beim Verschwenken der Betätigungswippe 2 deutlich spürbaren Druckpunktes. Beide Steuerkurvenbereiche 91, 92 sind federnd auslenkbar ausgebildet, so daß zur Realisierung der rastend und der tastend ausgeführten Funktionsstellungen keine zusätzlichen Federmittel notwendig sind.

Auf einfache Art und Weise ist somit ein Wippenschalter realisiert, der zwei rastend und zwei tastend ausgeführte Schaltstellungen aufweist. Damit das von der Leuchtdiode 16 abgestrahlte Licht möglichst ungehindert bis zur Betätigungswippe 2 vordringen kann, ist das Schaltstück 4 an zentraler, der Leuchtdiode 16 gegenüberliegender Stelle, mit einer großen Öffnung versehen.

Claims (16)

1. Elektrischer Wippenschalter mit einem die elektrischen Schaltelemente aufnehmenden Gehäuse, an welchem zumindest eine Betätigungswippe schwenkbar gelagert ist, die ausgehend von ihrer Neutralstellung in zumindest eine Funktionsstellung bringbar ist und wobei die der Betätigungsoberfläche abgewandte Unterseite der Betätigungswippe der Ansteuerseite eines durch die Betätigungswippe verstellbaren Schaltstückes zugeordnet ist, welches durch die Verstellung mit seiner Fußfläche an zumindest einem Schaltelement zur Anlage kommt, wobei die Ansteuerseite des Schaltstückes mit einer mit der Unterseite der Betätigungswippe in Wirkverbindung stehenden Steuerkurvenanordnung versehen ist und daß das Schaltstück angeformte Lagerzapfen aufweist, über welche das Schaltstück durch Aufnahme in entsprechenden Lagerstellen schwenkbar im Innenraum des Gehäuses gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerstellen einstückig an einem zwischen dem Sockelteil (14) des Gehäuses (1) und der Betätigungswippe (2) im Gehäuse (1) angeordneten Funktionsrahmen (11) vorhanden sind, und daß die Fußfläche des Schaltstückes (4) unter Zwischenschaltung zumindest eines Betätigungsplättchens (17) zur Anlage an die Schaltelemente kommt und zumindest eines der Betätigungsplättchen (17) einstückig an den Funktionsrahmen (11) angeformt ist.

2. Elektrischer Wippenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerstellen direkt in das Sockelteil (14) des Gehäuses (1) eingeformt sind.

3. Elektrischer Wippenschalter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Lagerstellen als Schneidenlager (22) ausgebildet ist.

4. Elektrischer Wippenschalter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Lagerstellen als Lagerauge (12) ausgebildet ist.

5. Elektrischer Wippenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fußfläche des Schaltstückes (4) zwei beiderseits der Schwenkachse des Schaltstückes (4) liegende Betätigungszonen (41, 42) aufweist und daß zumindest einer Betätigungszone (41, 42) zwei nebeneinander angeordnete, durch das Schaltstück (4) stufenweise nacheinander zu betätigende Schaltelemente zugeordnet sind.

6. Elektrischer Wippenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eines der zwischen der Fußfläche des Schaltstückes (4) und den Kopfflächen der Schaltelemente angeordneten Betätigungsplättchens (17) zur Überbrückung von zwei Schaltelementen balkenartig ausgebildet ist.

7. Elektrischer Wippenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fußfläche des Schaltstückes und/oder zumindest eines der Betätigungsplättchen (17) derart ausgebildet sind, so daß die Ansteuerung des Betätigungsplättchens (17) außermittig erfolgt.

8. Elektrischer Wippenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an die der Fußfläche des Schaltstückes (4) zugewandte Oberfläche zumindest eines Betätigungsplättchens (17) ein Betätigungswulst (18) angeformt ist.

9. Elektrischer Wippenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an die Fußfläche des Schaltstückes (4) zumindest eine Betätigungsnase (23) angeformt ist.

10. Elektrischer Wippenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eines der Betätigungsplättchen (17) parallel zur Schwenkachse des Schaltstückes (4) verlaufend angeordnet ist.

11. Elektrischer Wippenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente aus mehreren, zum einen einer am Sockelteil (14) des Gehäuses (1) festgelegten Leiterplatte (15) zugeordneten ortsfesten Kontaktteilen (13) und zum anderen einer Domschaltmatte (50) zugeordneten beweglichen Kontaktteilen (5) bestehen.

12. Elektrischer Wippenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente als Drucksensoren ausgebildet und Bestandteil einer am Sockelteil (14) des Gehäuses (1) festgelegten Sensorfolie sind und daß die Drucksensoren jeweils bei erfolgender Druckbeaufschlagung ihren elektrischen Widerstandswert verändernd ausgebildet sind.

13. Elektrischer Wippenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eines der Betätigungsplättchen (17) einstückig Bestandteil von zumindest zwei Schaltelementen ist.

14. Elektrischer Wippenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Ansteuerseite des Schaltstückes (4) vorhandene Steuerkurvenanordnung (9) zur automatischen Rückstellung der Betätigungswippe (2) aus einer ihrer Funktionsstellungen zumindest einen in Richtung auf die Betätigungsoberfläche (3) stark ansteigenden Steuerkurvenabschnitt aufweist.

15. Elektrischer Wippenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Ansteuerseite des Schaltstückes (4) vorhandene Steuerkurvenanordnung (9) zumindest einen Steuerkurvenbereich (91, 92) aufweist, der zumindest einen Rastgraben (93) zur rastenden Halterung der Betätigungswippe (2) in einer ihrer Funktionsstellungen aufweist.

16. Elektrischer Wippenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Ansteuerseite des Schaltstückes (4) vorhandene Steuerkurvenanordnung (9) zumindest einen Steuerkurvenbereiche (91, 92) aufweist, der federnd auslenkbar ausgebildet ist.