DE3442287A1

DE3442287A1 - Elektischer schalter

Info

Publication number: DE3442287A1
Application number: DE19843442287
Authority: DE
Inventors: Jakob 7121 Ingersheim Bötz; Erich Mutschler; Adam 7120 Bietigheim-Bissingen Weber
Original assignee: SWF Auto Electric GmbH
Current assignee: SWF Auto Electric GmbH
Priority date: 1984-11-20
Filing date: 1984-11-20
Publication date: 1986-05-22

Description

Elektrischer Schalter
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter mit einem Gehäuse und mit einem Schalthebel, der'in vier von einer Mittelstellung ausgehende Richtungen, die in zwei senkrecht aufeinanderstehenden Schwenkebenen liegen, verschwenkbar und mit Hilfe eines bezüglich der Schwenkebenen symmetrischen Wälzkörpers bzw. Teilwälzkörpers und einer den Wälzkörper aufnehmenden Pfanne am Gehäuse gelagert ist.
Ein derartiger elektrischer Schalter ist durch die DE-AS 11 47 292 bekannt.
Der Schalthebel ist von einer Kugelkalotte umgeben, die in einer Kugelpfanne sitzt. Bei einer derartigen Lagerung muß, wenn der Schalthebel genau und verklemmungsfrei geführt werden soll, die Größe der Kugelkalotte genau auf die Größe der Kugel abgestimmt sein. Ist die Kugel etwas größer als die Kugelkalotte, so klemmt das Lager. Ist die Kugel dagegen etwas kleiner als die Kalotte, so werden die Führung des Schalthebels und seine Zentrierung in der Mittelstellung ungenau.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektrischer Schalter mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiterzuentwickeln, daß man mit einfachen Mitteln eine gute Führung und eine saubere Zentrierung des Schalthebels erhält.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem elektrischen Schalter mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 die Pfanne vier pyramidenförmig zueinander angeordnete Schrägen aufweist, an denen der Wälzkörper unter dem Druck einer Feder anliegt. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß auch bei größeren Fertigungstoleranzen immer eine exakte Anlage erreicht wird. Eine genaue Zentrierung des Schalthebels in der Mittelstellung erhält man von selbst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen elektrischen Schalters kann man den Unteransprüchen entnehmen. So beziehen sich die Ansprüche 2 bis 4 auf eine zweckmäßige Form der Pfanne und auf die günstige Lage der Grundlinien ihrer Schrägen bezüglich den Schwenkebenen.
Bevorzugt wird eine Ausführung gemäß Anspruch 5, bei der der Wälzkörper auf einer viereckigen Basis sitzt, die in der Mittelstellung des Schalthebels mit den Außenkanten einer in der durch die Schwenkachsen bestimmten Ebene liegenden Fläche Wände berührt, die die Pfanne gemäß Anspruch 4 unterhalb der pyramidenförmigen Schrägen aufweist. Dadurch werden die vier Richtungen, in die der Schalthebel aus der Mittelstellung verschwenkbar sein soll, schon durch die Ausbildung des Lagers zwischen dem Gehäuse und dem Schalthebel vorgegeben. Wird der Schalthebel verschwenkt, so wird er senkrecht zur Schwenkebene durch die parallel zu dieser verlaufenden Außenkanten der Basis geführt. Durch Weiterbildungen gemäß den Ansprüchen 6 bis 8 kann noch die Führung in der Schwenkebene verbessert werden. Auch wird der Schalthebel gegen Verdrehung geschützt.
Der Wälzkörper kann eine Kugel bzw. eine Teilkugel sein. Bevorzugt wird auch eine Ausführung gemäß Anspruch 10, bei der der Wälzkörper eine Doppelwalze bzw. eine Teildoppelwalze mit in Richtung der Schwenkachsen verlaufenden Mittelachsen ist. Während einer Verschwenkung des Schalthebels liegen dann jeweils zwei Flächen der Doppelwalze linienförmig an zwei Schrägen der Pfanne an. Damit die Verschwenkung des Schalthebels möglich ist, ist die Doppelwalze in der Diagonalen abgeflacht.
Ist ein über eine Feder am Schalthebel abgestützter Raster vorhanden, der in zwei kreuzförmig angeordneten Schaltkurven geführt ist, so wird durch die zusätzliche Führung des Schalthebels im Lagerbereich vermieden, daß der Raster irgendwie schräg gegen die kreuzförmig angeordneten Schaltkurven stößt und deshalb der Schalthebel klemmt oder hakt.
Mehrere Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen elektrischen Schalters sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnungen soll die Erfindung nun näher erläutert werden.
Es zeigen: Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel mit einer Pfanne, die einen pyramidenförmigen und einen quaderförmigen Abschnitt aufweist, und mit einer Halbkugel auf einer quadratischen Basis als Wälzkörper Fig. 2 eine Draufsicht auf den Wälzkörper aus Fig. 1, Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel mit der Pfanne aus Fig. 1, jedoch mit einer Halbdoppelwalze als Wälzkörper, Fig. 4 eine Draufsicht auf den Wälzkörper aus Fig. 3 und Fig. 5 einen Wälzkörper nach Fig. 2 auf einer Basis mit abgerundeten Seiten flächen.
Das Gehäuse 10 der in den Fig. dargestellten Schalterausführungen weist u.a einen Boden 11 und einen Deckel 12 auf. Der Deckel 12 besitzt eine Ausbuchtung 13, deren Außenfläche 14 kugelig ist. Durch eine zentrale Öffnung 15 der Ausbuchtung 13 tritt eine Schaltstange 16 aus dem Gehäuse 10 nach außen. Diese Schaltstange 16 gehört zu einem insgesamt mit 17 bezeichneten Schalthebel. Auf sie ist ein Betätigungsknopf 18 aufgesetzt, der mit vier Nocken 19 auf der Außenfläche 14 der Ausbuchtung 13 aufliegt.
Die dffnung 15 ist natürlich größer als die Schaltstange 16 im Querschnitt, so daß sie ein Verschwenken der Schaltstange nicht behindern kann.
Dem Boden 11 zugewandt, ist innerhalb des Gehäuses 10 in die im Querschnitt größer als außerhalb seiende Schaltstange 16 einer Aussparung 25 eingebracht, in die ein Rastbolzen 26 eingesetzt ist. Dieser wird von einer Druckfeder 27, die sich am Boden der Aussparung 25, also an der Schaltstange 16, abstützt, in die im Boden 11 des Gehäuses 10 kreuzförmig ausgeformten Schaltkurven 28 gedrückt. In der Mittelstellung des Schalthebels 17, die in den Fig. gezeigt ist, befindet sich der Rastbolzen 26 im Zentrum der beiden Schaltkurven 28. Entsprechend der Form und Lage der Schaltkurven 28 kann der Schalthebel von der Mittelstellung aus in vier Richtungen verschwenkt werden, die in zwei senkrecht aufeinanderstehenden Schwenkebenen liegen.
Um die Schwenkbewegungen ausführen zu können, ist der Schalthebel 17 über einen Wälzkörper 30 bzw. 31 in einer sich innerhalb der Ausbuchtung 13 befindlichen Pfanne 32 des Gehäuses 10 gelagert. Die Pfanne weist vier pyramidenförmig zueinander angeordnete Schrägen 33 auf, deren Grundlinien 34 ein Quadrat bilden und jeweils paarweise parallel zu einer Schwenkebene verlaufen und die sich von einer Grundlinie 34 aus in Richtung auf die Öffnung 15 hin erstrecken. Geht man davon aus, daß die gedachte Spitze der durch die Schrägen 33 gebildeten Pyramide nach oben zeigt, so liegen die Grundlinien 34 der Pyramide oberhalb der durch die beiden Schwenkachsen 35 des Schalthebels 17 bestimmten Ebene.
Unterhalb der pyramidenförmigen Schrägen 33 weist die Pfanne 32 einen Abschnitt auf, der durch vier paarweise parallel zu den Schwenkebenen verlaufende Wände 36 gebildet wird. Die Länge der Wände 36 entspricht der Länge der Grundlinien 34. Insgesamt gesehen entspricht die Pfanne 32 also einem in jedem Querschnitt rechteckigen Gefäß, wobei dieser Querschnitt in einem ersten Abschnitt überall gleich ist, während er sich in einem zweiten trichterförmigen Abschnitt ständig ändert.
Der Wälzkörper 30 bzw. 31 ist über die Schaltstange 16 gegen eine Schulter geschoben und wird über die Schalt stange 16 von der Druckfeder 27 gegen die Schrägen 33 gedrückt. Die pyramidenförmige Anordnung der Schrägen 33 bewirkt, daß der Wälzkörper 30 bzw. 31 unabhängig von Fertigungstoleranzen in der Mittelstellung eine zentrale Lage bezüglich der Schrägen 33 einnimmt.
In der Ausführung nach den Fig. 1 und 2 ist der Wälzkörper eine Halbkugel, die jeweils punktförmig an einer Schräge 33 anliegt. Die Grundfläche der Halbkugel erstreckt sich senkrecht zur Längsrichtung der Schaltstange 16.
Die Halbkugel 30 sitzt auf einer quadratischen Basis 40, deren Seitenlänge in unmittelbarer Nachbarschaft zur Halbkugel 30 mit der Länge einer Wand 36 übereinstimmt. In der Mittelstellung des Schalthebels 17 berührt also die Basis 40 mit den in der durch die Schwenkachsen 35 bestimmten Ebene liegenden Außenkanten 41 die Wände 36 der Pfanne 32. Die Basis 40 hat eine endliche Dicke und erstreckt sich, sich pyramidenförmig verjüngend, von der Schwenkachsenebene nach unten. Die Basis 40 besitzt also ebene Seiten flächen. Die pyramidenförmige Schrägstellung der Seitenflächen gewährleistet, daß der Schalthebel 17 frei verschwenkt werden kann. Durch die quadratische Basis 40 wird im Zusammenwirken mit den Wänden 36 der Pfanne 32 der Schalthebel 17 gegen Verdrehen geschützt. Außerdem wird der Schalthebel 17 im Lagerbereich in den Schwenkebenen geführt, so daß sofort beim Beginn der Schwenkbewegung die Richtung vorgegeben ist. Der Schalthebel kann nicht mehr klemmen oder haken, da vermieden wird, daß der Rastbolzen 26 gegen eine seitliche Begrenzung einer Schaltkurve 28 stößt.
Bei der Ausführung nach den Fig. 3 und 4 wird der Wälzkörper 31 durch eine Halbdoppelwalze gebildet. Eine solche Walze besitzt vier zylindrisch gekrümmte Flächen 42, die jeweils paarweise dieselbe in Richtung der einen Schwenkachse verlaufende Mittelachse haben. Jede Fläche 42 liegt linienförmig an einer Schräge 33 an. Die Halbdoppelwalze 31 sitzt auf einer quadratischen Basisfläche 43, die in der Mittelstellung des Schalthebels 17 in der durch die Schwenkachsen 35 gebildeten Ebene liegt und mit ihren Außenkanten 44 die Wände 36 in der Pfanne 32 berührt. Die Basisfläche 43 ist die obere Begrenzung einer Basis 45, die sich, sich wie die Basis der Ausführung nach den Fig. 1 und 2 verjüngend, von der Schwenkachsenebene aus um eine endliche Dicke nach unten erstreckt. Die Seitenflächen 46 der Basis 45 sind nun jedoch nicht eben, sondern mit demselben Radius gekrümmt wie die Flächen 42. Wird der Schalthebel 17 verschwenkt, so liegt die Basis 45 während der Schwenkbewegung nicht nur an zwei, sondern wie in der Mittelstellung an allen vier Wänden 36 der Pfanne 32 an. In den Diagonalen der Basisfläche 43 ist die Doppelwalze 31 durch ebene Flächen 47 abgeflacht, so daß der Schalthebel 17 frei verschwenkt werden kann.
In Fig. 5 ist eine Halbkugel 30 als Wälzkörper gezeigt, die mit einer Basis 45 kombiniert ist, deren Seitenflächen 46 gekrümmt sind. Die Krümmung der Seitenflächen entspricht der Krümmung der Halbkugel.
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Claims

Elektrischer Schalter Patentansprüche: l.Elektrischer Schalter mit einem Gehäuse (10) und mit einem Schalthebel (17), der in vier von einer Mittelstellung ausgehende Richtungen, die in zwei senkrecht aufeinanderstehenden Schwenkebenen liegen, verschwenkbar und mit Hilfe eines bezüglich der Schwenkebenen symmetrischen Wälzkörpers bzw. Teilwälzkörpers (30,31) und einer den Wälzkörper (30,31) aufnehmenden Pfanne (32) am Gehäuse (10) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Pfanne (32) vier pyramidenförmig zueinander angeordnete Schrägen (33) aufweist, an denen der Wälzkörper (30,31) unter dem Druck einer Feder (27) anliegt.
2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ein Rechteck, vorzugsweise ein Quadrat, bildenden Grundlinien (34) der Schrägen (33) jeweils paarweise parallel zu einer Schwenkebene verlaufen.
3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundlinien (34) der Schrägen (33) oberhalb der durch die Schwenkachsen (35) bestimmten Ebene liegen.
4.Elektrischer Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pfanne (32) unterhalb der pyramidenförmigen Schrägen (33) einen Abschnitt aufweist, der durch vier paarweise parallel zu den Schwenkebenen verlaufende Wände (36) gebildet wird.
5.Elektrischer Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wälzkörper (30,31) auf einer viereckigen Basis (40,45) sitzt, die in der Mittelstellung des Schalthebels (17) mit den Außenkanten (41,44) einer in der durch die Schwenkachsen (35) bestimmten Ebene liegenden Fläche (43) die Wände (36) der Pfanne (32) berührt.
6.Elektrischer Schalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis (40,45) senkrecht zu der Fläche (43) eine endliche Dicke hat und sich sich verjüngend von der Schwenkachsenebene nach unten erstreckt.
7. Elektrischer Schalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Basis (40) pyramidenförmig verjüngt.
8.Elektrischer Schalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede der vier Seitenflächen (46) der Basis (45) walzenförmig ausgebildet ist und die Krümmung des Wälzkörpers (30,31) hat.
9.Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Wälzkörper eine Kugel bzw. eine Teilkugel (30) ist.
10.Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Wälzkörper eine Doppelwalze bzw. eine Teildoppelwalze (31) mit in Richtung der Schwenkachsen (35) verlaufenden Mittelachsen ist und daß die Doppelwalze (31) in den Diagonalen abgeflacht ist.
11. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwei kreuzförmig angeordnete Schaltkurven (28) vorhanden sind, die zur Führung eines über eine Feder (27) am Schalthebel (17)abgestützten Rasters (26) dienen.