DE3050942C2 - Elektrische Schalteinrichtung - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung für einen Lenkstockschalter, insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, mit einer Halterung mit einem schwenkbar an der Halterung befestigten Schalthebel, der um eine erste Schwenkachse und eine dazu senkrechte zweite Schwenkachse schwenkbar ist und von dem mindestens ein Teil als Schaltwelle ausgebildet ist, die zusammen mit einem zweiten Betätigungselement um ihre eigene Längsachse drehbar ist, mit einer an der Halterung befestigten Schaltereinheit mit einer Vielzahl von Schaltelementen, mit mindestens einem Gleitelement zu deren Betätigung und mit einem ersten Betätigungselement zur Betätigung des Gleitelementes bei Schwenkung um die zweite Schwenkachse.
• Aus der DE-OS 29 12 323 ist ein elektrischer Schalter bekannt geworden, der einen Schalthebel aufweist, mit welchem eine im Schaltergehäuse vorgesehene Mehrzahl von Schaltelementen verstellt werden kann. Die Festkontakte der Schaltelemente liegen in einer Ebene und werden von einem gemeinsamen Bewegungskontakt gleitend beaufschlagt, der an einem um eine Achse schwenkbaren Gleitelement federnd gelagert ist. Der schwenkbare Schalthebel ist drehbar, seine Drehbewegung wird über einen Zahntrieb in die Schwenkbewegung des Gleitelementes umgesetzt. Wird der Schalthebel parallel zur Ebene verschwenkt, so wird diese Schwenkbewegung über die Verzahnung ebenfalls in eine Schwenkschaltbewegung des Gleitelementes umgesetzt, so daß mehrere Arten der Schalthebelbewegung zu einer Gleitbewegung ein und desselben, einzigen Gleitelementes führen. Nachdem sechs unterschiedliche Schalt-, Schwenk- oder Drehstellungen des Schalthebels in Schaltschwenkbewegungen des Gleitelementes umgesetzt werden, muß dieses einen relativ weiten Schwenkbereich über einer Vielzahl von halbkreisförmig angeordneten Festkontakten überstreichen. Der große Schwenkbereich bringt zwangsläufigerweise relativ ausladende Ausmaße des Schaltergehäuses mit sich, zum anderen die gleitende Kontaktbeaufschlagung nachteilig, die zu undefiniertem Schaltverhalten führen kann.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unterschiedliche Schalthebelbewegungen in eine selektive Beeinflussung mehrerer Schaltelemente bei kompakter Schalterausbildung strörungsfrei umzusetzen, wobei eine schleifende Kontaktgabe vermieden werden soll. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
• Durch die überlagerte Gleitbewegung der beiden plattenartig übereinanderliegenden Gleitelemente sowie die Kontaktsteuerung über Nockenbetätigungselemente und die am ersten Gleitelement vorgesehenen Betätigungsnocken können relativ komplexe Schaltbewegungen (Drehbewegungen, Schwenkbewegungen) des Schalthebels in selektive Öffnungs- und Schließbewegungen der unterschiedlichen Schaltelemente umgesetzt werden, ohne daß es dazu eines großen Schwenkbereiches eines Schwenkgliedes bedarf. Die Schaltelemente sitzen geschützt in einer gesonderten flachen Kammer im unteren Teil des Schalterträgers und werden über die Nockenbetätigungselemente in Kontaktöffnungsrichtung beaufschlagt. Das Schaltverhalten einer derartigen Schaltvorrichtung ist insbesondere wegen der relativ steilen Ausbildung der Nockenflanken nahezu sprungartig und damit wohl definiert.
• Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen das Anmeldungsgegenstandes.
• Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in den Zeichnungsfiguren näher erläutert. Es zeigt
• Fig. 1 eine schematische Darstellung einer elektrischen Schalteinrichtung, teilweise im Schnitt,
• Fig. 2 eine elektrische Schalteinrichtung gemäß Fig. 1 in Seitenansicht (teilweise im Schnitt),
• Fig. 3 eine Draufsicht (teilweise im Schnitt) auf die Gleitelemente der Schaltereinheit,
• Fig. 4 die Schaltereinheit gemäß Fig. 3 im Schnitt entlang Linie XV-XV,
• Fig. 5 eine Detailansicht der Schaltereinheit in perspektivischer Darstellung,
• Fig. 6 eine Schaltereinheit gemäß Fig. 5 in Explosionsdarstellung,
• Fig. 7 die umgekehrte Fläche eines ersten Gleitelementes in perspektivischer Darstellung,
• Fig. 8 die in der Schaltereinheit gemäß Fig. 5 und 6 verwendeten Schalterplatten in Teilansicht zur Erläuterung der Funktionen dieser Platten,
• Fig. 9 ein Schaltbild zur Erläuterung der Schaltkreisverbindungen der Schaltereinheit gemäß Fig. 5 und 6.
• Die insgesamt mit LB bezeichnete Schalteinrichtung besteht aus einer Halterung 1 mit einer Öffnung 2 zur Aufnahme einer Lenksäule (nicht dargestellt), einer Hebelhalterung oder einem Bügel 3, beispielsweise aus Kunststoffmaterial, der drehbar um eine erste Schwenkachse 4 an ihrer Durchgangsöffnung 4 a befestigt ist. Der Bügel 3 ist einstückig mit der Halterung 1 an einer Stelle in der Nähe der Öffnung 2 ausgebildet und weist seitliche entsprechende Arme 5 auf, die daran nach außen vorstehen und mit einem bekannten Rückstellmechanismus verbunden sind. Ferner besteht die Schalteinrichtung aus einem Hebelanschlußelement 6, an dem ein hohler Schalthebel 7 befestigt ist, um mit diesem eine Baueinheit zu bilden, und das zwei seitliche Halterungswellen (zweite Schwenkachse 8) aufweist, die in entsprechenden, an der Oberseite des Bügels 3 ausgebildeten Aussparungen 8 a aufgenommen sind, während ein Herausfallen des Hebelanschlußelementes 6 aus dem Bügel 3 durch ein plattenartiges Metallstück 9 verhindert, welches an der Oberseite des Bügels 3 durch Befestigungsschrauben 10 befestigt ist.
• In den hohlen Schalthebel 7 ist eine Schaltwelle 14 angeordnet, die durch einen Steuerknopf 15 innerhalb des hohlen Schalthebels 7 gedreht werden kann.
• Am schalterseitigen Ende der Schultwelle 14 ist ein Betätigungselement 16 befestigt, welches beim Drehen des Steuerknopfes 15 verschwenkt wird und so eine Schaltfunktion steuert. Am Hebelanschlußelement 6 ist am schalterseitigen Ende ein weiteres Betätigungselement 13 angeordnet, welches beim Schwenken des Hebelanschlußelementes eine weitere Schaltfunktion durchführt.
• Wie insbesondere aus den Fig. 3 bis 9 ersichtlich, besteht die Schaltereinheit 123 im allgemeinen aus einem Schalterträger 124 mit einem flachen Trägerteil 124 A an seiner Oberfläche und darin eingeschlossenen Schaltelementen und einer Schalterabdeckung 125, die mit dem Schalterträger 124 durch geeignete Eingriffsglieder verbunden ist. In einem im unteren Teil des Schalterträgers 124 vorgesehenen Raum 120 sind mehrere, beispielsweise drei Kontaktzungen 119 a, 119 b und 119 c vorgesehen, die jeweils freitragend durch einen Halterungsblock 121 gehalten sind, der einstückig mit dem Schalterträger 124 ausgebildet ist, und die mit den Klemmen TNS, THL und THI elektrisch verbunden sind. Die freien Enden der Kontaktzungen 119 a, 119 b und 119 c wirken mit feststehenden Kontaktklemmen BA und BTN zusammen. Die Kontaktklemme BA ist so angeordnet, daß sie wahlweise die Kontaktzungen 119 b und 119 c kontaktiert oder zu diesen einen Abstand aufweist, während die Kontaktklemme BTN wahlweise die Kontaktzunge 119 a kontaktieren oder einen Abstand zu dieser aufweisen kann. Darüber hinaus sind in dem Schalterträgerteil 124 Aden Kontaktzungen 119 a, 119 b und 119 c gegenüberliegend Stifte (Kontaktbetätigungselemente) 122 a, 122 b und 122 c (Fig. 4 und 6) in einer Reihe vorgesehen, die vertikal (Fig. 4) bewegbar sind, um als Nockenteile zu wirken. Die Kontaktzungen 119 a, 119 b und 119 c kontaktieren normalerweise mit Kontaktklemmen BTN und BA mittels ihrer Federkraft und weisen zu diesen einen Abstand auf, wenn sie durch die Stifte 122 a, 122 b und 122 c niedergedrückt werden. An der Schalterabdeckung 125 ist ein zweites Gleitelement 154 vorgesehen, welches in seitlicher Richtung (Fig. 4) (d. h. in einer durch die Pfeile X in der Fig. 3 angegebenen Richtung) entlang Führungsnuten g, die entsprechend an einander gegenüberliegenden Führungen 124 a und 124 b am oberen Teil der Schalterabdeckung 125 vorgesehen sind, bewegbar ist, und welches an seiner Oberseite mit einer bogenförmigen Eingriffsnut oder Aussparung 126 zum Eingriff mit dem ersten Betätigungselement 13 versehen ist. Darüber hinaus ist weiter ein erstes Gleitelement 144 vorgesehen, welches an seinen einander gegenüberliegenden Kanten in einer entsprechenden Führung 128 a und 128 b, die an der Unterseite des zweiten Gleitelementes 154 vorgesehen ist, für eine Bewegung in Richtung des Pfeiles Y in der Fig. 3, d. h. in einer Richtung, die die Richtung der Bewegung des zweiten Gleitelementes 154 gleitend aufgenommen ist. An der Oberseite des ersten Gleitelementes 144 stehen zwei einen Abstand zueinander aufweisende Ansätze 130 a und 130 b nach oben vor, die sich in der Nähe der einen Seitenkante des zweiten Gleitelementes 154 befinden und so ausgebildet sind, daß sie eine U-förmige Nut oder Ausnehmung 130 zwischen den Ansätzen 130 a und 130 b zur Aufnahme des zweiten Betätigungselementes 16 in dieser Ausnehmung 130 bilden. An der Rückseite des ersten Gleitelementes 144 sind Ausnehmungen oder Nockenaussparungen 131, 132, 133 und 134 beispielsweise in rechteckiger Form, ausgebildet, um als Nockenteile zu wirken. Die Stifte 122 a, 122 b und 122 c wirken so, daß sie wahlweise die Kontaktzungen 119 a, 119 b und 119 c in der Fig. 4 nach unten drücken, um die Schalterelemente auszuschalten, wenn sie mit der unteren Fläche des ersten Gleitelementes 144 an seinem Teil mit Ausnahme der Nockenaussparungen 131 bis 134 in Berührung stehen und geben besagte Kontaktzungen 119 a, 119 b und 119 c aus der niedergedrückten Stellung frei, wenn sie in besagten Nockenaussparungen angeordnet sind, um die Schalterelemente einzuschalten.
• Bei der vorstehend beschriebenen Einrichtung wird bewirkt, daß wenn der Schalthebel 7 nach oben oder unten um die Halterungswellen 8 in der Fig. 2 geschwenkt wird, das zweite Gleitelement 154, welches mit dem ersten Betätigungselement 13 im Eingriff steht, sich in Pfeilrichtung X in der Fig. 3 hin- und herbewegt. Beim Drehen des Steuerknopfes 15 des Schalthebels 7 beschreibt das Ende des zweiten Betätigungselementes 16 eine bogenförmige Bewegung um die Schaltwelle 14 und bewirkt damit, daß das mit dem Betätigungselement 16 im Eingriff befindliche erste Gleitelement 144 sich in Pfeilrichtung Y in der Fig. 3 hin- und herbewegt.
• Die Schließ- und Öffnungs-Funktion der Schaltelemente durch die Kombination der Gleitelemente 154 und 144 wie vorstehend erwähnt, wird im folgenden anhand der Fig. 8 und 9 beschrieben. Anzumerken ist, daß obwohl die in der Fig. 8 angegebenen Bezugsziffern die gleiche Bedeutung wie die in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Bezugsziffern haben, werden die Operationspositionen durch den Ausdruck "Linie" so repräsentiert, daß beispielsweise A 2-Linie für die Standlichtposition A 2 steht. Es sollte weiterhin angemerkt werden, daß die in der Fig. 8 durch schwarze Punkte angegebenen Positionen Positionen darstellen, die durch die Stifte 122 a, 122 b und 122 c eingenommen werden, wenn diese den kombinierten Bewegungen der Gleitelemente 144 und 154 entsprechend der Nockenaussparungen 131, 132, 133 und 134 folgen, während die Symbole ○-○ in der Fig. 9 angeben, daß die mit den Kreissymbolen markierten Klemmen in elektrisch leitenden Zustand gebracht sind.
• Ausgehend davon, daß der Steuerknopf 15 auf die AUS-Position A 1 mit auf die Abblend-Position HL eingestelltem Schalthebel 7 eingestellt ist, befinden sich die entsprechenden Stifte 122a , 122 b und 122 c in den relativen Positionen wie in der Fig. 8 mit Bezug auf die Nockenaussparungen 131, 132, 133 und 134 dargestellt. Wenn in dem oben erwähnten Zustand der Schalthebel 7 von der Abblendposition HL in die Lichthupeposition HP gedreht wird, werden die entsprechenden Stifte 122 a bis 122 c relativ auf der A 1-Linie in Pfeilrichtung X 1 bis zu den Schnittpunkten mit den entsprechenden HP-Linien bewegt und nur der Stift 122 c gelangt in die Nockenaussparung 133 und damit ist die Kontaktzunge 119 c mit der Klemme BA in Kontakt gebracht, um die in der Fig. 9 gezeigte Schaltkreisverbindung "A 1-HP" für die Lichthupe zu erzeugen. Wenn nachträglich der Steuerknopf 15 auf die Abblendposition HL eingestelltem Schalthebel 7 von der AUS-Position A 1 auf die Standlichtposition A 2 gedreht wird werden die entsprechenden Stifte 122a bis 122 c auf den entsprechenden HL-Linien von der Linie A 1 bis zu den Schnittpunkten mit den A 2-Linien relativ bewegt und daraus folgt, daß der Stift 122 a in die Nockenaussparung 131 gelangt, um die in der Fig. 9 mit "A 2-HL" bezeichnete Schaltkreisverbindung auf ähnliche Art und Weise wie vorstehend beschrieben zu erzeugen und damit leuchten die Standlichtlampen auf. Bei dem vorstehenden Zustand werden bei Betätigung des Schalthebels 7 in die Lichthupe-Position HP die entsprechenden Stifte 122 a bis 122 c bis zu den Schnittpunkten zwischen der A 2-Linie und den entsprechenden HP-Linien verschoben, um die in der Fig. 9 mit "A 2-HP" bezeichnete Schaltkreisverbindung zu erzeugen und damit ist die Überholanzeige gegeben wobei auch das Standlicht brennt. In dem Zustand, in dem der Steuerknopf 15 auf die Fahrlichtposition A 3 bei diesmal auf die Fernlichtposition HU eingestelltem Schalthebel 7 wieder wie vorstehend beschrieben eingestellt ist werden die entsprechenden Stifte 122 a bis 122 c bis zu den Schnittpunkten zwischen der A 3-Linie und den entsprechenden HU-Linien relativ verschoben und die Stifte 122 a und 122 c gelangen in die Nockenaussparungen 131 und 134 um die in der Fig. 9 mit "A 3-HU" bezeichnete Schaltkreisverbindung zu errichten, um die Fernlichtscheinwerferlampen aufleuchten zu lassen. Wenn bei dem obigen Zustand der Schalthebel 7 in die Lichthupe-Position HP betätigt ist, werden die entsprechenden Stifte 122 a bis 122 c bis zu den Schnittpunkten zwischen A 3-Linie und den entsprechenden HP- Linien relativ verschoben. Hieraus folgt, daß die Stifte 122 a und 122 c in die Nockenaussparungen 131 und 133 gelangen, um die in der Fig. 9 mit "A 3-HP" bezeichnete Schaltkreisverbindung zu erzeugen und damit brennt das Fernlicht.
• Hierbei sollte angemerkt werden, daß die vorliegende Erfindung nicht auf diese Anwendung der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen allein begrenzt ist sondern auf zahlreiche Arten modifiziert und verändert werden kann. Beispielsweise können die in der obenstehenden Ausführungsform in Form von separaten Stiften beschriebenen Betätigungsnocken durch ähnliche Betätigungsnocken ersetzt werden, die einstückig mit den Kontaktplatten ausgebildet sind, während das Schließen der Schaltelemente, das als durch die ausgesparten Teile der Nocken bewirkt beschrieben ist so modifiziert werden kann, daß es durch vorstehende Teile der Nocken erzielt wird. Weiterhin sind die Schalteinrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung in ihrer Anwendung nicht auf Schalteinrichtungen für Kraftfahrzeuge begrenzt sondern können auch für zahlreiche Schalteinrichtungen im allgemeinen und für andere Zwecke angewendet werden.

Claims (3)

1. Schalteinrichtung für einen Lenkstockschalter, insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, mit einer Halterung mit einem schwenkbar an der Halterung befestigten Schalthebel, der um eine erste Schwenkachse (4) und eine dazu senkrechte zweite Schwenkachse (8) schwenkbar ist und von dem mindestens ein Teil als Schaltwelle (14) ausgebildet ist, die zusammen mit einem zweiten Betätigungselement (16) um ihre eigene Längsachse drehbar ist, mit einer an der Halterung befestigten Schaltereinheit (123) mit einer Vielzahl von Schaltelementen, mit mindestens einem Gleitelement zu deren Betätigung und mit einem ersten Betätigungselement (13) zur Betätigung des Gleitelements bei Schwenkung um die zweite Schwenkachse (8), dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltereinheit (123) einen mit den Schaltelementen versehenen Schalterträger (124) und eine Schalterabdeckung (125) aufweist, die am Schalterträger (124) befestigt ist und durch die Kontaktbetätigungselemente (122 a-c) beweglich geführt sind;
daß in der Schalterabdeckung (125) ein zweites Gleitelement (154) in einer Führung (124 a, b) gelagert ist, das mit einer bogenförmigen, zur ersten Schwenkachse (4) konzentrischen Ausnehmung (126) versehen ist, in welche das erste Betätigungselement (13) so eingreift,
daß das zweite Gleitelement (154) nur bei Schwenkung des Schalthebels (7) um die zweite Schwenkachse (8 ) in eine erste Gleitrichtung (X) verschoben wird;
daß zwischen dem zweiten Gleitelement (154) und der Schalterabdeckung (125) ein erstes Gleitelement (144) in einer Führung (128 a, b) am zweiten Gleitelement so gelagert ist, daß es bei einer Verschiebung des zweiten Gleitelements (154) zusammen mit diesem in die erste Gleitrichtung (X) verschoben wird und durch das zweite Betätigungselement (16) in eine zweite Gleitrichtung (Y) senkrecht zur ersten Gleitrichtung (X) verschiebbar ist;
daß das erste Gleitelement (144) mit einer U-förmigen Ausnehmung (130) versehen ist, die in der ersten Schwenkachse (4) angeordnet ist, die in Richtung der ersten Gleitrichtung (X) verläuft und in welche das zweite Betätigungselement (16) so eingreift, daß das erste Gleitelement (144) nur bei Drehen der Schaltwelle (14) in die zweite Gleitrichtung (Y) verschoben wird;
und daß die den Kontaktbetätigungselementen (122 a-c)zugewandte Fläche des ersten Gleitelements (144) ein mit den Kontaktbetätigungselementen (122 a-c) zusammenwirkendes Schaltprofil aufweist.

2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbetätigungselemente (122 a-c) einstückig mit Kontaktzungen (119 a-c) der Schaltelemente ausgebildet sind.

3. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltprofil Ausnehmungen (131, 132, 133, 134) aufweist.