DE2823810A1

DE2823810A1 - Elektrischer schalter

Info

Publication number: DE2823810A1
Application number: DE19782823810
Authority: DE
Inventors: Edward Cryer; Norman Wilkinson
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1977-06-21
Filing date: 1978-05-31
Publication date: 1979-01-18
Also published as: FR2395586B1; FR2395586A1; IT1105011B; AU521880B2; AU3647378A; ES470402A1; IT7849914A0; JPS548334A; US4238650A

Description

282381Q

Lucas Industries Limited

Great King Street

GB-Birmingham 29. Mai 1978

Elektrischer Schalter

Die Erfindung "betrifft einen elektrischen Schalter in einer Ausführung mit einem Gehäuse und einem langgestreckten Bedienungshebel, der sich zur Handbedienung rom Gehäuse erstreckt und der oder von dem ein Teil allgemein um seine Längsachse relativ zum Gehäuse drehbar ist, derart, daß eine erste Schaltwirkung erfolgt, und im Winkel relativ zum Gehäuse um eine Achse allgemein quer zur Längsachse bewegbar ist, derart, daß eine zweite Schaltwirkung erfolgt, wobei der Schalter insbesondere zur Verwendung als ein an der Lenksäule eines Fahrzeugs angebrachter Schalter vorgesehen ist.

Bei bestimmten bekannten Schaltern der vorstehenden Art kann ein Bedienender unabsichtlich oder versehentlich die erste Schaltwirkung während der Ausführung der zweiten Schaltwirkung ausführen, und das kann unerwünschte Polgen haben, besonders dann, wenn die beiden Schaltwirkungen miteinea?ander in Beziehung stehen, beispielsweise dann, wenn beie Wirkungen Beleuchtungsfunktionen eines Kraftfahrzeugs bedienen. Ferner wird bei einem bekannten Schalter der vorstehend genannten Art die Drehung des Hebels auf einen beweglichen Kontaktträger des Schalters über kämmende Zähne am Hebel und am Kontaktträger übertragen, und die Winkelbewegung des Hebels zur Ausführung der zweiten Schaltwirkung bewirkt eine teilweise oder gänzliche Trennung der Zähne, derart, daß eine Drehung des Hebels in eine im Win32 156 - ⁴ * Wa/Ii

809883/0633

kel verdrehte Position relativ zum Kontaktträger erfolgen kann. Wenn "bestimite Drehpositionen beispielsweise durch eine Formgebung oder Hinweise am Hebel zu bestimmten Schaltpositionen des Trägers und damit zu besonderen Punktionen der Einrichtung in Beziehung gesetzt sind, die vom Schalter bedient wird, ist eine Drehung des Hebels relativ zum Träger ohne Vornähme einer Bewegung des Trägers extrem nachteilig. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend genannten Nachteile der bekannten Konstruktionen zu beseitigen oder weitgehend zu mindern.

Erfindungsgemäß sind in einem Schalter der vorstehend genannten Art Mittel vorgesehen, die in der im Winkel verdrehten Position des Hebels betätigbar sind, derart, daß einer Drehbewegung des Hebels oder des Teils davon relativ zum Gehäuse Widerstand entgegengesetzt wird.

Torzugsweise ist der Hebel oder der drehbare Teil davon mit einer Widerlageranordnung vorgesehen, die mit weiteren Widerlagermitteln des Schalters in der im Winkel verdrehten Position des Hebels so zusammenwirkt, daß der Drehung des Hebels relativ zum Gehäuse Widerstand entgegengesetzt wird.

Vorteilhafterweise ist die weitere Widerlageranordnung an einem Teil des Schalters vorgesehen, der relativ zum Hebel außer in Richtung der Winkelbewegung ortsfest angeordnet ist.

Vorzugsweise ist die weitere Widerlageranordnung am Schaltergehäuse vorgesehen.

Zweckmäßigerweise ist die Widerlageranordnung am Hebel oder an dem Teil davon ein Vorsprung, und vorzugsweise handelt es sich bei der weiteren Widerlageranordnung um die Wand eines Schlitzes, in den sich der Vorsprung in der im Winkel verdrehten Position des Hebels erstreckt.

809883/0633

-u.

Wenn der Hebel oder der Teil davon eine Mehrzahl von bestimmten Drehpositionen hat, bezogen auf das Gehäuse, ist die Widerlageranordnung am Hebel oder an dem Teil davon vorzugsweise in Zusammenwirken mit der weiteren Widerlageranordnung in der im Winkel verdrehten Position des Hebels so wirksam, daß einer Drehung des Hebels relativ zum Gehäuse in irgendeiner der bestimmten Drehpositionen Widerstand entgegengesetzt wird.

Vorzugsweise weist der Hebel oder der Teil davon einen betreffenden Vorsprung auf, der jeder der bestimmten Dräi positionen des Hebels zugeordnet ist, wobei die von der Drehposition bestimmten entsprechenden Vorsprünge zum Eingreifen in einen Schlitz im Gehäuse in der im Winkel bewegten Position des Hebels vorgesehen sind, derart, daß einer Drehung des Hebels relativ zum Gehäuse Widerstand entgegengesetzt wird.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sind:

Pig. 1 ein Schnitt durch einen elektrischen Schalter, Fig. 2 ein Schaubild einer Alternativ-Schalterkonstruktion und Pig. 3 ein Schnitt des in Pig. 2 gezeigten Schalters.

Der in Pig. 1 gezeigte Schalter weist ein aus Kunstharz geformtes zweiteiliges Gehäuse 11 mit einem Loch 12 in einer Wand auf. Durch das Leeh 12 erstreckt sich in das Innere des Gehäuses 11 ein langgestreckter Bedienungshebel 13, der .an seinem Ende im Gehäuse 11 drehbar in einer Drehhülse 14 sitzt. Die Drehhülse 14 weist einen Zapfen 15 auf, mittels dessen die Hülse und damit der Hebel 13 zur Schwenkbewegung um eine Achse 16 herum in einem aus Kunstharz geformten Rotor 17 gelagert ist, der sich im Gehäuse 11 befindet. Der Rotor

809883/0633 " ⁶ "

17 ist zur Schwenkbeewegung im Gehäuse 11 mittels zweier axial fluchtender und im Abstand angeordneter Zapfen gelagert, von denen einer bei 18 gezeigt ist, der in ein entsprechendes Loch im Gehäuse 11 eingreift. Es ist deshalb zu erkennen, daß der Hebel 13 relativ zum Gehäuse um die Längsachse gedreht werden kann, wobei sich der Hebel in der Hülse 14 dreht, und daß der Hebel ferner im Winkel relativ zum Gehäuse 11 um die Achse 16 und im Winkel relativ zum Gehäuse 11 um die Achse des Zapfens 18 gedreht werden kann. Die Achse des Zapfens «18 liegt natürlich im rechten Winkel zur Achse 16. Die Größe des Lochs 12 ist so gewählt, daß der Beä?wegungsbereich des Hebels 13 relativ zum Gehäuse 11 erfaßt wird.

Der Hebel 13 trägt an der Hülse 14 eine aus Kunstharz geformte Antriebseinheit 19, die sich mit dem Hebel 13 mitdreht. Die Antriebseinheit 19 ist einstückig mit einem Antriebszahnrad 21 und einem Sternrad 22 ausgeführt, wobei die beiden Räder parallel und im Abstand in Richtung der Achse der Antriebseinheit 19 liegen. Ein Teil 23 des Rotors 17 erstreckt sich zwischen dem Antriebsrad 21 und dem Sternrad 22.

Die Zähne des Antriebszahnrads 21 kämmen mit einearlinearen Zahnstange 24, die einstückig an einem aus Kunstharz geformten Schieber 25 angeordnet ist. Der Schieber 25 sitzt im Gehäuse 11 aaneinem Boden des Gehäuses 11 zur Verschiebung in Richtung parallel zur Achse 16. Eine Drehung des Hebels 13 relativ zum Gehäuse führt zu e»iner gleichzeitigen Drehung der Antriebseinheit 19 relativ zur Hülse 14, und diese Drehbewegung wird auf den Schieber 25 übertragen, um eine lineare Verschiebung desselben in Richtung parallel zur Achse durch die kämmenden Zähne des Zahnrads 21 und der Zahnstange 24 zu bewirken.

- 7 -809883/0633

Ein beweglicher Kontakt 25a sitzt am Schieber 25 und wird mit dem Schieber relativ zu einer Reihe von Festkontakten 25ab in Erwiderung auf die Drehung des Hebels 13 bewegt. Eine Bewegung des Hebels 13 um die Achse 16 bewirkt die Bedienung einer bistabilen Kontaktanordnung 26, wobei der Hebel 13 durch Federkraft mittels seiner Anlage an einem Element der bistabilen Kontaktanordnung 26 in die in Fig. 1 gezeigte Position gespannt wird. Um die bistabile Kontaktanordnung zu bedienen, wird der Hebel 13 um die Achse 16 in Richtung nach links aus der dargestellten Position verlagert, Bei Freilassen des Hebels 13 kehrt er in die dargestellte Position durch die Federvorspannung zurück.

Die Kontakte des Schalters, die keinen Teil dieser Erfindung bilden, können natürlich eine Vielzahl von verschiedenen Funktionen bedienen. Der in Fig. 1 gezeigte spezielle Schalter ist jedoch als ein an der Lenksäule eines Fahrzeugs angebrachter Schalter vorgesehen, wobei die Drehbewegung des Hebels 13 und die Winkelbewegung des Hebels 13 um die Achse 136 dazu dienen, Beleuchtungsfunktionen des Fahrzeugs zu bedienen. Der Hebel 13 hat drei bestimmte im Winkelabstand angeordnete Drehpositionen relativ zum Gehäuse, in denen drei verschiedene Stromkreise durch den beweglichen Kontakt 25a des Schiebers 25 geschlossen werden. Der Stromkreis, der durch den beweglichen Kontakt 25a geschlossen wird, bestimmt die elektrischen Stromkreise, die von der Bewegung des Hebels 13 um die Achse 16 bedient wedrden. Wie also zu erkennen ist, können in einer Drehposition des Hebels die Abblendlichter des Fahrzeugs eingeschaltet ierden, und die Absicht bestehen, daß eine Bewegung des Hebels 13 um die Achse 16 die Scheinwerfer von Abblendlicht auf Fernlicht umschaltet. Jedoch können in einer anderen Drehposition des Hebels 13 die Scheinwerfer ganz abgeschaltet sein, und die gleiche Winkelbewegung des Hebels 13 um die Achse 16 kann zu einem momentanen Aufleuchten des Fernlichts der Scheinwerfer führen. Wenn ein Fahrer sich auf das len-

809883/0633 - 8 -

ken seines Fahrzeugs konzentriert und beispielsweise von Abblendlicht auf Fernlicht umschalten will, bewegt er lediglich den Hebel 13 momentan auf sich zu, um damit den Hebel um die Achse 16 zu bewegen. Unbeabsichtigt oder versehentlich kann diese Bewegung jedoch mit einer Drefehung des Hebels 13 durch den Fahrer einhergehen. Wenn nichts vorhanden ist, um eine Drehung des Hebels 13 während einer solchen Bewegung um die Achse 16 zu verhindern, wäre es möglich, daß der Fahrer, der auf Abblendlicht aus dem Fernlicht umschalten will, tatsächlich das Beleuchtungssystem beidient, indem der Hebel 13 in den Zustand gedreht wird, bei dem die Scheinwerfer ausgeschaltet sind, wobei die Winkelbewegung lediglich dazu dient, die Scheinwerfer kurz aufleuchten zu lassen. Bei Freilassen des Hebels nach der beabsichtigten Bewegung zum Umschalten der Scheinwerfer auf Fernlicht wurden die Schweinwerfer also ganz ausgehen. Das Ausgehen der Scheinwerfer wäre natürlich für den Fahrer eine völlige Überraschung und könnte verhea?ende Folgen haben.

Um die Gefahr einer Drehung des Hebels 13 während der Winkelbewegung des Hebels 13 um die Achse 16 zu minimalisieren, ist das Sternrad 22 der Antriebseinheit 19 so eingerichtet, daß in jeder der bestimmten Drehpositionen des Hebels 13 ein Arm des Sternrads 22 einem Schlitz im Teil 23 des Rotors 17 dargeboten wird. Während der Bewegung des Hebels 13 um die Achse 16 gelangt der entsprechende Arm des Sternrad 22 in den Schlitz des Teils 23, und das Zusammenwirken zwischen den Seitenflächen des Arms und der Wand des Schlitzes und zwischen den Seitenflächen benachbarter Arme und der Fläche des Teils 23, in den sich der Schlitz erstreckt, verhindert eine Drehung des Hebels relativ zum Gehäuse, während der Hebel 13 in einer im Winkel verdrehten Position bleibt.

In der in Fig. 2 und 3 gezeigten Anordnung erstreckt sich der

- 9 809883/0633

Bedienungshebel 13 ebenfalls aus dem Gehäuse 11 und ist dem Gehäuse 11 gegenüber um die Längsachse des Hebels herum drehbar_c Ferner ist der Hebel auch hier im Winkel in zwei zueinander senkrechten Ebenen relativ zum Gehäuse 11 bewegbar, wobei die Bewegung in beiden Ebenen eine Bewegung um Achsen quer zur länge des Hebels 13 ist. Wie zu sehen ist, trägt der Hebel 13 einen aus Kunstharz geformten Bauteil 29 mit einer Zahnradpartie 31 und einer Partie 32, die eine Anzahl von im Winkelabstand angeordneten, radial vorstehenden Stegen 33 hat, die einstückig damit ausgeführt sind·

Die Zähne der Zahnradpartie 31 des Teils 29 kämmen normalerweise mit stiftartigen Zähnen 34- an einem im Winkel beweglichen Kontaktträger 35, der im Gehäuse des Schalters sitzt. Wie bei der Anordnung nach Fig. 1 führt eine Drehung des Hebels 13 über die kämmenden Zähne zur einer Bewegung des Trägers 35 relativ zum Gehäuse 11. Der träger 35 trägt einen beweglichen Kontakt, der wahlweise an Festkontakten am Gehäuse entsprechend der Drehposition des Hebels 13 angreift.

Eine der zugelassenen Winkelbewegungen des Hebels 13 relativ zum Gehäuse 11 ist eine Bewegung um eine solche Achse, daß die Zähne der Zahnradpartie 31 von denZÄhnen 34 des Kontaktträgers 35 fortbewegt werden. Das Maß der Bewegung kann ausreichen, um die Zähne der Badpartie 31 ganz von den Zähnen 34 zu trennen, obgleich in bestimmten Konstruktionen nur das Maß des kämmenden Eingriffs verringert wird. In dem Fall, daß die Zähne sich vollkommen trennen, ist klar, daß die Drehung des Hebels 13 nicht auf den Träger 35 übertragen wird. Wenn das Maß des kämmenden Eingriffs verringert wird, ist es möglich, daß die Verringerung eine solche ist, daß ein Laufen der Zähne der Zahnpartie 31 über die Zähne 34 ermöglicht wird, so daß wiederum keine schlüssige Treibverbindung vorhanden ist,

- 10 809883/0633

mittels der eine Drehung des Hebels 13 auf den Träger 35 übertragen wird.

Wie im Ausführungsbeispiel nach Pig. 1 bildet die Kontaktanordnung des Schalters keinen Teil der Erfindung. Aus Gründen der Erläuterung versteht es sich jedoch, daß die drei zugelassenen Drehpositionen des Hebels 13 zu speziellen Schaltfunktionen in Beziehung gesetzt sind, und der aus Kunstharz geformte Knauf 13a am freien Ende des Hebels ist mit Hinweisen versehen, die auf den Bedienenden zeigen, und zwar jeweils in der entsprechenden Dretiposition des Schalters, und die dem Fahrer die Punktionen anzeigen, die von den elektrischen Stromkreisen ausgeführt werden, welche durch Drehung des Hebels bedient werden. Wenn also der Hebel 13 gedreht werden kann, ohne eine Bewegung des Trägers 35 zu bewirken, geht ersichtlich die Beziehung zwischen den Hinweisen auf dem Knauf 13a und den tatsächlichen Stromkreisen, die durch den beweglichen Kontakt des Trägers 13 geschlossen werden, verloren. Perner ergibt sich natürlich in bestimmten Anwendungsfällen des"Schalters 11 das Probelem, das im Zusammenhang mit der in Pig. 1 gezeigten Konstruktion beschrieben worden ist, insofern, als die Stromkreise, die durch Drehung des Hebels 13 bedient werden, und der Stromkreis, der durch die Winkelbewegung des Hebels bedient wird, in solcher Weise in Beziehung miteinander stehen können, daß eine Drehung des Hebels 13 unabsichtlich oder versehentlich während der Winkelbewegung des Hebels unerwünscht ist.

In der in Pig. 2 gezeigten Anordnung können die radial vorstehenden Stege 33 der Partie 32 des Teils 29 jeweils in einen Schlitz 36 eingreifen, der im Gehäuse 11 vorgesehen ist. Die Stege 33 sind so in bezug auf die zugelassenen Drehpositionen des Hebels 13 angeordnet, daß in jeder der Dreh-

- 11 809833/0633

Positionen des Hebels 13 der eine oder der andere der Stege 53 mit dem Schlitz 36 in Richtung der Winkerbewegung des Hebels 13 fluchtet. Bei einer Winkelbewegung des Hebels 13 relativ zum Gehäuse 11 greift also der entsprechende Steg 33 in den Schlitz 36 ein und verhindert also eine Drehung des Hebels 13 relativ zum Gehäuse 11 und natürlich relativ zum Kontaktträger 35. Ein Rastmechanismus wirkt auf den Träger 35 ein, um sich einer Bewegung des Trägers 35 relativ zum BHebel 13 beispielsweise als Folge von Erschütterungen entgegenzustellen, für den Fall, daß sich die Zähne der Zahnradpartie 31 ganz von den Zähnen 34 trennen. Bei Freilassen des Hebels 13 in seiner im Winkel bewegten Position führt eine auf den Hebel 13 v/irkende Feder im Gehäuse den "ebel 13 in die in Fig. 2 gezeigte Ruheposition zurück, in der die Zähne an der Zahnradpartie 31 mit den Zähnen 34 in der gleichen Beziehung wie vor der Winkelbewegung des Hebels 13 kämmen.

Es versteht sich, daß bei beiden vorstehend beschriebenen Schalterkonstruktispnen der Hebel 13 oder mindestens ein Teil des Hebels 13 weiter bewegbar sein kann, um andere Sehaltfunktionen zu bedienen. Das bildet jedoch keinen Teil der Erfindung und wird deshalb nicht beschrieben.

Es versteht sich, daß zwar bei beiden vorstehend beschriebenen Konstruktionen der gesamte Hebel 13 gedreht werden kann, es aber möglich ist, eine Konstruktion vorzusehen, bei der nur ein Teil des Hebels drehbar ist. Bei einer solchen Konstruktion ist der drehbare Teil des Hebels der Teil, der die Widerlageranaeordnung trägt, die mit der weiteren Widerlageranordnung entweder am Gehäuse oder an einem weiteren Teil des Schalters zusammenwirkt, um eine Drehung dieses Teils des Hebels relativ zum Gehäuse in der im Winkel bewegten Position des Hebels zu verhindern.

8038B3/0633

Claims

COHAU&Z & FLOIlACK

SCHUMANNBTR. 9T . D-4OOO DÜSSELDORF

Telefon: (0211) 683346 Telex: 08580513 cop d

PATENTANWÄLTE:
Dipl.-Ing. W. COHAUSZ · Dipl.-Ing. R. KNAUF · Dr.-Ing., Dipl.-Wirtsch.-Ing. A. GERBER · Dipl.-Ing. H. B. COHAUSZ

Lucas Industries Limited

Great King Stfceet

GB-Birmingham 29. Mai 1978

Ansprüche

rlJ Elektrischer Schalter mit einem Gehäuse und einem langgestreckten Bedienungshebel, der sich zur Handbedienung Tom Gehäuse erstreckt und der oder von dem ein Teil allgemein um seine Längsachse relativ zum Gehäuse drehbar ist, derart, daß eine erste Schaltwirkung erfolgt, und im Winkel relativ zum Gehäuse um eine Achse allgemein quer zur Längsachse bewegbar ist, derart, daß eine zweite Schaltwirkung erfolgt, gekennzeichnet durch Mittel, die in der im Winkel verdrehten Position des Hebels (13) betätigbar sind, derart, daß einer Drehbewegung des Hebels (13) oder des Teils davon relativ zum Gehäuse Widerstand entgegengesetzt wird·
2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Hebel oder der drehbare Teil davon mit einer Widerlageranordnung versehen ist, die mit einer weiteren Widerlageranordnung des Schalters in der im Winkel verdrehten Position des Hebels so zusammenwirkt, daß der Drehung des Hebels (13) relativ zum Gehäuse (11) Widerstand entgegengesetzt wird.

809883/0633 original inspected
3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die weitere Widerlager»anordnung an einem Teil des Schalters vorgesehen ist, der relativ zum Hebel (13) außer in Richtung der Winkelt)ewegung ortsfest angeordnet ist.
4· Schalter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß die weitere Widerlageranordnung am Schaltergehäuse (11) vorgesehen ist.
5· Schalter nach einem der Ansprüche 2 Ms 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Widerlageranordnung am Hebel (13) oder an einem Teil davon ein Vorsprung ist und daß die weitere Widerlageranordnung die Wand eines Schlitzes ist, in den sich der Torsprung in der im Winkel verdrehten Position des Hebels (13) erstreckt.
6. Schalter nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß dann, wenn der Hebel (13) oder der Teil davon eine Mehrzahl von bestimmten Drehpositionen in bezug auf das Gehäuse (11) hat, die Widerlageranordnung am Hebel (13) oder an dem Teil davon in Zusammenwirken mit der weiteren Widerlageranordnung in der im Winkel verdrehten Position des Hebels (13) so wirksam ist, daß einer Drehung des Hebels (13) relativ zum Gehäuse (11) in irgendeiner der bestimmten Drehpositionen Widerstand entgegengesetzt wird.

7· Schalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Hebel (13) oder der Teil davon einen betreffenden Vorsprung aufweist, der jeder der bestimmten Drehpositionen des Hebels (13) zugeordnet ist, wobei die von der Drehposition bestimmten entsprechenden Vorsprünge zum Eingreifen in einem Schlitz im Gehäuse (11) in der im Winkel bewegten Position des Hebels (13) vorgesehen sind, derart, daß einer Drehung des Hebels (13) relativ zum Gehäuse (11) Widerstand entgegengesetzt wird.

— 3 —

809883/0633