-
Elektrischer Schalter
-
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schalter mit einem
aufgrund einer Rast anordnung stufenweise drehbaren Rotor, der mindestens einseitig
federnde Kontaktbrücken trägt, die an einer ortsfesten, gedruckten Leiterplatte
entlanggleiten, und mit mindestens einem Betätigungsglied.
-
Bei bekannten Schaltern dieser Art ist der Rotor im allgemeinen mittels
eines Drehknopfs oder einer Rändelscheibe in seine einzelnen Schaltstellungen bewegbar.
Dabei müssen die einzelnen Schaltstellungen mit einer relativ starken Verrastung
versehen sein, damit der Rotor nicht unbeabsichtigt zu weit gedreht werden kann.
In vielen Fällen ist es darüber
hinaus unbequem, den Schalter durch
eine Drehbewegung von Hand zu verstellen.
-
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schalter der eingangs genannten
Art zu schaffen, der in einfacher Weise und gezielt durch eine Druckbewegung verstellbar
ist, wobei es nicht möglich ist, den Schalter bei einer Betätigungsbewegung um mehr
als eine Stufe weiterzudrehen.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß in einem den Rotor aufnehmenden
Schaltergehäuse mindestens ein das Betätigungsglied bildender Betätigungsschieber
vorgesehen, der an einem Umfangsbereich des Rotors angreift und der mit mindestens
einer Schrägführung versehen ist, die etwa tangential zur Drehrichtung verläuft.
-
Damit kann der Rotor durch eine einfache Druckbewegung um einen Schritt
weitergeschaltet werden. Die erfindungsgemäße Konstruktion ist sehr einfach, da
aufgrund der Schrägführung des Schiebers keine schwenkbaren Teile, wie Klinken od.
dgl. vorgesehen sein müssen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform vorliegender
Erfindung ist zu beiden Seiten des Rotors bzw.
-
nahe jeder Gehäuseseite jeweils ein Betätigungsschieber vorgesehen,
von denen jeder eine Drehrichtung des Rotors bestimmt.
-
Der erfindungsgemäße Schalter ist darüber hinaus mit einer Wippe versehen,
die ebenfalls mit Kontaktbrücken versehen ist und
von den beiden
Schiebern in jeweils eine ihrer zwei Raststellungen bewegbar ist. Damit ist ein
Schalter geschaffen, der durch eine einfache Betätigung mehrere verschiedene Funktionen
ausführen kann. Beispielsweise bewirkt der erfindungsgemäße elektrische Schalter,
der in vorteilhafter Weise zur Scheinwerferverstellung dienen kann, mit dem Rotor
die Ein- und Ausschaltung des Antriebs und ggf.
-
die Geschwindigkeit der Verstellung und bestimmt mit der Wippe die
Richtung der Verstellung, also beispielsweise das Ein- oder Ausfahren des Scheinwerfers.
Diese Konstruktion, bei der der Rotor und Wippe in Längsrichtung hintereinander
und zwischen den beiden Schiebern angeordnet sind, macht es möglich, ihn in einfacher
Weise dahingehend aus zu weiten, daß mehr als ein Rotor und/oder mehr als eine Wippe
vorgesehen sind, die jeweils von denselben Schiebern betätigbar sind.
-
Die konstruktive Anordnung ist in vorteilhafter Weise so getroffen,
daß Rotor und Wippe jeweils mit einer Steuerkurve versehen sind, die in beiden Dreh-
bzw. Schwenkrichtungen von dem jeweiligen Steuernocken am Schieber beaufschl«t werden.
-
Jede der Dreh- bzw. Schwenkstellungen ist durch ein federbelastetes
Rastglied gehalten. Dabei bewirkt das Rastglied, indem es an einem Bereich der Steuerkurve
nach der Betätigung des Schiebers abgleiten kann, daß der Rotor bzw. die Wippe in
ihre endgültige andere Stellung überführt wird. Die Anordnung ist ferner so getroffen,
daß beim Drücken eines Schiebers die Wippe sofort in ihre andere Rast stellung
verschwenkt
wird, während der Rotor so lange in einer Zwischenstellung gehalten wird, wie der
Schieber gedrückt bleibt.
-
Erst wenn der Schieber losgelassen wird, kann der Rotor unter der
Wirkung des an der Schrägfläche abgleitenden Rastgliedes in seine nächste Raststellung
gelangen, da der Steuernocken am Schieber mit einer zweiten Anlagefläche versehen
ist, die in eingedrücktem Zustand die weitere Drehung des Rotors blockiert.
-
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung ist
das Gehäuse topfförmig ausgebildet und aus Kunststoff, wobei es Anformungen für
die Schrägführung, die Dreh- bzw.
-
Schwenkachsen und für die Befestigung der gedruckten Leiterplatte
besitzt, die als Deckel für das Gehäuse bestimmt ist.
-
Darüber hinaus sind am Gehäuse zwei Blattfedern angeformt, die die
beiden Schieber in ihre Ausgangsstellung zurück zu drängen bestrebt sind. Auch der
Rotor und die Wippe sind aus Kunststoff und tragen die metallischen Kontaktbrücken
in geeigneter Weise und Anordnung. Die Anzahl und die Verbindung der Kontaktbrücken
untereinander hängt von den Schaltungsmöglichkeiten und der Ausbildung der Leiterbahnen
an der gedruckten Leiterplatte ab.
-
Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden
Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispieles naher beschrieben und erläutert wird. Es zeigen:
Fig.
1 einen Längsschnitt längs der Linie I-I der Fig. 2 durch einen Schalter gemäß einem
Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung, Fig. 2 eine Draufsicht auf den Schalter
gemäß Pfeil II der Fig. 1, jedoch bei abgenommener Leiterplatte und Fig. 3 eine
Unteransicht einer beim erfindungsgemäßen Schalter verwendeten gedruckten Leiterplatte.
-
Der in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellte erfindungsgemäße
durch Schiebebewegungen betätigbare elektrische Dreh- und Wippschalter 11 besitzt
im wesentlichen ein rechteckförmiges, etwa topfförmiges Gehäuse 12, in dem ein Rotor
13 drehbar und eine Wippe 14 schwenkbar angeordnet ist, und eine als Gehäusedeckel
dienende gedruckte Leiterplatte 16, die an ihrer dem Gehäuseinneren zugewandten
Oberfläche Leiterbahnen 17 trägt, mit denen federnde Kontaktbrücken 18 und 19 am
Rotor 13 bzw.
-
der Wippe 14 zusammenwirken. Die Betätigung von Rotor 13 und Wippe
14 in die eine oder andere Richtung erfolgt mittels zweier Schieber 21 und 22, die
im Bereich der Längsseite 56 des Gehäuses 12 und zu beiden Seiten des Rotors 13
und der Wippe 14 verlaufen, die in Gehäuselängsrichtung hintereinander angeordnet
sind. Jeder der Schieber 21, 22 von denen jeweils einer für eine der beiden möglichen
Dreh- bzw. Schwenkrichtungen bestimmt ist, ermöglicht ein Verdrehen des Rotors 13
von einer in die nächste lösbare Raststellung und gleichzeitig ein
Verschwenken
der Wippe 14 von ihrer einen in ihre zweite lösbare verrastbare Schwenkstellung,
sofern sie diese noch nicht eingenommen hat.
-
In einem vorderen Bereich des Gehäuses 12 ist in der Längsmittelebene
26 am Gehäuseboden 27 ein die Gehäusehöhe überragender Zapfen 28 angeformt, der
die Drehachse für den Rotor 13 bildet. Der Rotor 13, der ebenso wie das Gehäuse
12 aus Kunststoff hergestellt ist, besitzt eine über die Gehäusehöhe gehende Lagerhülse
29, an der in einem oberen Bereich eine mit einem doppelseitigen Randflansch 31
versehene Scheibe 32 angeformt ist. An ihrer der Leiterplatte 16 zugewandten Oberfläche
trägt die Scheibe 32 die metallischen Kontaktbrücken 18, die als Schleiffedern ausgebildet
sind, und die wie Fig. 2 zeigt, derart nach außen gerichtet sind, daß ihre Eontaktstellen
33 in Umfangrichtung jeweils konstanten Abstand voneinander besitzen. An der dem
Gehäuseboden 27 zugewandten Unterseite der Scheibe 32 ist ein eine Steuerkurve bildender
Zahnkranz 36 angeformt, der beim Ausführungsbeispiel eine gleichmäßige Teilung und
der Betätigung dienende, einander entgegengerichtete Zahnflanken 7, 38 und zwischen
ihnen Rastmulden 39 und Scheitelpunkte 40 besitzt.
-
Ebenfalls in der Längsmittelebene 26 ist in einem rückwärtigen Bereich
des Gehäuses 12 ein vom Boden 27 senkrecht abstehender und die Gehäusehöhe überragender
Zapfen 41 angeformt, der die Schwenkachse für die Wippe 14 bildet.
-
Die Wippe 14, die ebenfalls aus Kunststoff ist, besitzt eine den Zapfen
41 drehbar umgebende Lagerhülse 42, an der
in einem oberen Bereich
eine in Draufsicht etwa doppeltrapezförmig ausgebildete, sich etwa in Querrichtung
des Gehäuses 12 erstreckende Platte 43 angeformt ist, auf der die metallischen Kontaktbrücken
19 in Form von zwei sich quer erstreckenden Schleiffedern befestigt sind. An der
dem Boden 27 zugewandten Unterseite der Platte 43 ist eine Anformung 44 vorgesehen,
die dem Rotor 14 zugewandt mit einer Steuerkurve 45 versehen ist, die seitliche
Anlageflächen 46 und 47 und mittige Rastnuten 48 und 49 besitzt, die durch gegeneinander
ansteigende Flanken 51 und 52 verbunden sind, die einen Scheitel 53 b.llden.
-
Zwischen dem Gehäuseboden 27 und dem Rotor 13 bzw. der Wippe 14 sind
nahe den Gehäuselängsseiten 56 die beiden Betätigungsschieber 21 und 22 geführt,
die an ihrem der Gehäusefront 57 zugewandten Ende eine schräge, leicht gewölbte
Gleitfläche58 besitzen, an der eine entsprechende Gleitfläche eines Druckknopfes
59 anliegt, der durch einen Schlitz 61 in der Gehäusefront 57 nach außen ragt. An
der Gehäuserückwand 62 ist mittig eine doppelarmige Kunststoff-Blattfeder 63 angeformt,
die mit ihren freien federnden Enden am betreffenden Ende der Schieber 21, 22 anliegt
und zu deren Rückstellung dient. Die Schieber 21, 22 besitzen nahe ihrem vorderen
und hinteren Ende je ein schräges Langloch 64, das in Richtung der Dreh- bzw.
-
Schwenkbewegung bzw. tangential zu dieser Bewegung verläuft.
-
In das Langloch 64 greift jeweils ein am Gehäuseboden 27 angeformter
Führungsstift 66 ein, der zusammen mit dem Langloch 64 eine Schrägführung für die
Schieber 21, 22 bildet.
-
In Fig. 2 ist der Ausgangszustand dargestellt, woraus ersichtlich
ist, daß wenn der Schieber 21 oder 22 mittels des Druckknopfes 59 gemäß Pfeil A
gedrückt wird, sich der Schieber 21 bzw.
-
22 in eine schräge Richtung gemäß den Pfeilen B bzw. B' schräg zur
Längsmittelebene 26 hin bewegt.
-
Jeder der Schieber 21, 22 besitzt nahe der Schrägführung 64, 66 einen
vorderen und einen hinteren Betätigungsnocken 67, 68, die mit der Steuerkurve 36
des Rotors 13 bzw. mit der Steuerkurve 45 der Wippe 14 zusammenwirken. Der vordere
Nocken 67 ist etwa dreieckförmig ausgebildet und besitzt eine in Bewegungsrichtung
vordere schräge Betätigungsfläche 69, die mit den Zahnflanken 37 bzw. 38 des Zahnkranzes
36 zusammenwirkt und eine hintere schräge Arretierfläche 70, die mit den Zahnflanken
38 bzw. 37 zusammenwirkt. Demgegenüber besitzt der hintere Nocken 68 lediglich eine
vordere Betätigungsfläche 71, die mit der Anlagefläche 46 oder 47 zusammenwirkt.
-
Zwischen dem Rotor 13 und der Wippe 14 ist im Gehäuseboden 27 eine
in der Längsmittelebene 26 verlaufende Nut 72 vorgesehen, in der zwei entgegengesetzt
gerichtete Rastfinger 73 und 74 verschiebbar sind, zwischen denen eine Druckfeder
75 angeordnet ist, die bestrebt ist, die Rastfinger 73, 74 in die Rastnuten 39 und
48, 49 vom Rotor 13 bzw. von der Wippe 14 zu drücken und so den Rotor 13 bzw. die
Wippe 14 in der betreffenden Schaltstellung lösbar verrastet zu halten.
-
Die Funktion des erfindungsgemäßen Schalters 11 ist folgendermaßen:
Wird beispielsweise der in der Zeichnung in Fig. 1 linke Druckknopf 59 gem. Pfeil
Ä eingedrückt, so bewegt sich der Schieber 21 parallel zu seinem schrägen Langloch
64 in Richtung des Pfeiles B', also nach hinten und innen, wodurch erstens der vordere
Nocken 67 mit seiner Betätigungsfläche 69 an eine der Zahnflanken 38 des Zahnkranzes
36 zur Anlage kommt und den Zahnkranz mit dem Rotor 13 in Richtung des Pfeiles C'
bewegt. Dabei gleitet der Rastfinger 73 über die betreffende Zahnflanke 37, wobei
er nach rückwärts gedrängt wird. In vollständig eingedrücktem Zustand des Schiebers
21 ist der Rastfinger 73 über den daran anschließenden Scheitelpunkt 40 gelangt
und befindet sich zu Beginn der sich daran anschließenden Zahnflanke 38. Dabei ist
die Druckfeder 75 bestrebt, den Rastfinger 73 wieder zurückzudrängen, wodurch der
Rotor 13 weiter gedreht würde. Dies ist jedoch so lange nicht möglich, wie der Schieber
21- bzw. sein Druckknopf 59 gedrückt gehalten ist, da die Arretierfläche 70 des
vorderen Nockens 67 an einer der Zahnflanken 37 anliegt, die ein Weiterdrehen des
Rotors 13 verhindert. Erst wenn der Druckknopf 59 losgelassen und der Schieber 21
in seine Ausgangsstellung unter der Wirkung der Blattfeder 63 zurückgedrängt wird,
kann der Rotor 13 in seine andere Schaltstellung unter der Wirkung des federbelasteten
Rastfingers 73 schnappen.
-
Bei dieser genannten Betätigung des Schiebers 21 erfolgt ferner ein
Verstellen der Wippe 14 dadurch, daß der hintere
Nocken 68 mit
seiner Betätigungsfläche 71 an die Anlagefläche 46 der Steuerkurve 45 gelangt und
die Wippe 14 verschwenkt.
-
Bei dieser durch den Nocken 68 bewirkten Schwenkbewegung gleitet der
hintere Rast finger 74 über die Flanke 51 und den Scheitel 53 und drückt dann beim
Entlanggleiten auf der daran anschließenden Abwärtsflanke 52 die Wippe 14 in ihre
andere Schrägstellung. Anders als der Rotor 13 gelangt die Wippe 14 sofort, also
auch bei noch gedrücktem Druckknopf 59 bzw. Schieber 21 in ihre andere schräge Raststellung.
Wird daran anschließend der Druckknopf 59 des Schiebers 21 nochmals gedrückt, so
erfolgt nur eine Drehung des Rotors 13 in seine darauffolgende Raststellung, während
die eine Speicherfunktion erfüllende Wippe 14 in ihrer soeben erhaltenen Schwenkstellung
verbleibt. Wird dagegen der Druckknopf 59 des anderen Schiebers 22 gedrückt, so
wird die Wippe 14 wieder in ihre Fig. 2 dargestellte Stellung zurückverschwenkt,
während der Rotor 13 in Gegenrichtung gem. Pfeil C um eine Raststellung zurückgedreht
wird. Dies erfolgt in derselben oben beschriebenen Weise unter Wirkung der verschiedenen
Betätigungs- und Arretierflächen der Nocken 67 und 68 am Schieber 22. Die Stellung
des Rotors 13 kann durch ein in der Gehäusefront 57 angeordnetes Sichtfenster 76
ersehen werden, das zwischen den beiden Druckknöpfen 59 für die Schieber 21, 22
angeordnet ist und durch das eine der Markierungen erscheint, die am Umfang des
Randflansches 31 der Rotorscheibe 32 vorgesehen sind.
-
Wie in Fig. 2 strichpunktiert dargestellt ist, kann statt des Rastfingers
73 eine Blattfeder 77, vorzugsweise aus Kunststoff, vorgesehen sin, die quer zum
Gehäuse 12 verläuft und an dessen Längsseiten 56 eingespannt ist und die mittig
eine durch eine entsprechende Wölbung angeformte Rastnase 78 besitzt, die federnd
in die Rastmulden 39 am Zahnkranz 36 eingreifen kann. Eine entsprechende Blattfeder
kann auch für die Wippe 14 vorgesehen sein.
-
Die Anzahl der als Schleiffedern ausgebildeten Kontaktbrücken 18,
19 und die Anordnung und Anzahl der Leiterbahnen 17 an der Leiterplatte 16 können
entsprechend den gewünschten möglichen Schaltungen bzw. Schaltstellungen vorgesehen
sein. Die beim Ausführungsbeispiel gewählte Anordnung der Kontaktbrücken und der
Leiterbahnen ist aus den Fig. 2 und 3 deutlich ersichtlich, wobei auch die Zuordnung
und die möglichen Schaltstellungen hervorgehen. Die Leiterplatte 16 ist an einer
das Gehäuse 12 überragenden Querseiten mit Anschlüssen 79 verbunden, von denen die
Leiterbahnen 17 ausgehen, die in Kontaktflächen 80 für die Schleiffedern 18, 19
enden.
-
Der erfindungsgemäße Schalter 11 wird beispielsweise als Schalter
für die Scheinwerferverstellung bei Kraftfahrzeugen verwendet, wobei die Wippe 14
ein Umpolen des Spannungsanschlusses und damit ein Ändern der Drehrichtung der Verstellung
des Scheinwerfers ermöglicht, während der Rotor 13 das Ein- und Ausschalten und
ggf. eine Geschwindigkeitsänderung bei der Verstellung bewirken kann. Es versteht
sich, daß der Schalter 11 auch für andere Zwecke einsetzbar ist.
Wenn
auch die Leiterplatte 16 auf die Achszapfen 28 und 41 und weitere Befestigungspunkte
aufgenietet ist, versteht es sich, daß sie auch derart am Gehäuse 12 lösbar befestigt
sein kann, daß sie ggf. gegen eine andere gedruckte Leiterplatte leicht ausgetauscht
werden kann. Es versteht sich ferner, daß das Gehäuse 12 auch derart vergrößert
werden kann, daß in Richtung der Längsmittelebene 26 weitere Rotoren 13 und/oder
Wippen 14 angeordnet werden können, die gleichzeitig von den beiden Schiebern 21
und 22 betätigbar sein können, um weitere Steuerfunktionen zu erfüllen.
-
Leerseite