DE3930754C1 - Electrical four-way switch - has joystick moving block operating leaf springs of snap-action switches - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung geht von einem gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches konzipierten elektrischen Vier-Wege-Schalter aus.

Derartige Schalter sind dafür vorgesehen, um mehrere elektrische Stromkreise um- bzw. ein- oder auszuschalten. Dies erfolgt durch das Verschwenken eines Betätigungsorganes in die eine oder andere Richtung, wodurch dann eines der im Schalter befindlichen Schnappschaltsysteme beeinflußt wird.

Durch die DE-PS 12 25 738 ist ein dem Oberbegriff des Hauptanspruches entsprechender elektrischer Schalter bekanntgeworden. Dem in mehrere Richtungen auslenkbaren Betätigungsorgan sind vier, jeweils mit einem eigenen Gehäuse versehene, sogenannte Mikroschalter zugeordnet. Jeder Mikroschalter weist ein eigenes Schnappschaltsystem auf, das jeweils über ein separates, stößelartig ausgeführtes Betätigungsmittel beeinflußt werden kann. Soll ein mit mehreren Schnappschaltsystemen versehener Schalter besonders kompakt aufgebaut sein, so sind mit einem eigenen Gehäuse umgebene Mikroschalter wegen ihres zusätzlichen Gehäuses zu platzaufwendig. Werden aus Platzgründen die das Schnappschaltsystem umgebenen Gehäuse weggelassen und diese losgelöst vom eigenen Gehäuse einem gemeinsamen Gehäuse zugeordnet, ist es montagetechnisch jedoch recht aufwendig, jedem Schnappschaltsystem ein eigenes Betätigungsmittel z. B. in Form eines Betätigungsstößels zuzuordnen. Dies ist schon deshalb der Fall, weil das Entsetzen eines jeden Betätigungsstößels einen eigenen Montagevorgang darstellt, der mit zeitlichem Aufwand verbunden ist und weil auch jedes zusätzliche Bauteil sowohl für die Herstellung als auch für die spätere Benutzung eine zusätzliche Fehlerquelle darstellt.

Des weiteren ist durch die DE-PS 12 22 144 ein Universal-Steuerschalter bekanntgeworden, dessen Betätigungshebel mit seinem einen Ende in das Isolierstoffgehäuse hineinragt. Diesem Ende ist ein z. B. aus Gummi hergestelltes elastisches Bauteil zugeordnet. Durch den Einsatz des elastischen Bauteiles eröffnet sich die Möglichkeit über den Betätigungshebel eine Kontaktgruppe oder Verbrauchergruppe in zwei Stufen zu schalten. Das elastische Bauteil ist mit einem Betätigungsteller umgeben, der seinerseits mit den einzelnen Betätigungsmitteln der Schaltvorrichtungen zusammenwirkt. Somit sind zur Realisierung eines solchen Steuerschalters eine Vielzahl von zu montierenden Einzelteilen notwendig.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Vier-Wege-Schalter zu schaffen, der aus besonders wenigen Einzelteilen besteht, die zudem eine einfache Handhabung während der Montage ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhaft bei einer derartigen Ausgestaltung ist, daß ein solcher elektrischer Schalter in besonders kompakter Bauweise realisierbar ist.

Der erfindungsgemäße Gegenstand wird anhand von zwei in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1a eine Seitenansicht eines elektrischen Vier-Wege-Schalters ohne Deckelteil

Fig. 1b eine Draufsicht des Gegenstandes nach Fig. 1 ohne Deckelteil mit Betätigungsmitteln in einer ersten Ausführungsform

Fig. 2a eine Explosionsdarstellung eines weiteren elektrischen Vier-Wege-Schalters

Fig. 2b die Betätigungsmittel des Gegenstandes nach Fig. 2a in einer zweiten vergrößert dargestellten Ausführungsform.

Gleiche Bauteile sind in den Zeichnungen mit denselben Positionsangaben versehen.

Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, besteht ein elektrischer Vier-Wege-Schalter im wesentlichen aus einem von einem Sockelteil 1 und einem Deckelteil 2 gebildeten Isolierstoffgehäuse, einem im Sockelteil 1 schwenkbar gelagerten Betätigungsorgan 3 sowie vier im Sockelteil 1 gehaltenen Schnappschaltsystemen 4 und dem Betätigungsorgan 3 sowie den Schnappschaltsystemen 4 zugeordneten Betätigungsmitteln 5.

Das Sockelteil 1 des Vier-Wege-Schalters wird aus Kunststoff im Spritzgußverfahren hergestellt. Einstückig sind an dem Sockelteil 1 ein Aufnahmelager 6 für das Betätigungsorgan 3, mehrere Führungen 7 für die Betätigungsmittel 5, mehrere Aufnahmeausnehmungen 8 für die vier Schnappschaltsysteme 4 sowie mehrere als Befestigungselemente für das Deckelteil 2 vorgesehene Rastnasen 9 vorhanden.

Das Betätigungsorgan 3 besteht aus einem schwenkbar im Aufnahmelager 6 des Sockelteiles 1 gehaltenen Lagerblock 3a und einem senkrecht zur Schwenkrichtung des Lagerbockes 3a verschwenkbar an demselben gelagerten Hebel 3b.

Jedes der vier Schnappschaltsysteme 4 besteht aus einer Schaltfeder 4a, einem die Schaltfeder 4a haltenden Schaltfederlager 4b und zwei Gegen-Kontaktteilen 4c. Die Gegen-Kontaktteile 4c und die Schaltfederlager 4b sind dabei jeweils mit einem Anschlußbein versehen, welche durch das Sockelteil 1a nach außen geführt sind.

Die Betätigungsmittel 5 sind aus Kunststoff einstückig im Spritzgußverfahren hergestellt. Die Betätigungsmittel 5 bestehen aus vier relativ unelastisch ausgeführten Betätigungselementen 5a, die einerseits jeweils an einer Schaltfeder 4a eines der vier Schnappschaltsysteme 4 und andererseits an dem in das Isolierstoffgehäuse hineinragenden einen Ende des Hebels 3b anliegen. Die relativ unelastischen Betätigungselemente 5a sind an einem relativ elastischen Betätigungsring 5b einstückig mit demselben ausgebildet, d. h. sie sind durch vier relativ elastische Bereiche miteinander verbunden. Mit ihren einen Enden kommen die über den Umfang des Betätigungsringes 5b gleichmäßig verteilt vorhandenen, stößelartig ausgebildeten Betätigungselemente 5a in an dem Sockelteil 1 vorhandenen Führungen 7 und mit ihren anderen Enden in am Deckelteil 2 vorhandenen Führungen zu liegen.

Wie speziell aus den Fig. 1b und 2b hervorgeht, sind die mit ihrer Verstellachse auf das Zentrum des das eine Ende des Hebels 3b konzentrisch umgebenden Betätigungsringes 5b ausgerichteten Betätigungselemente T-förmig ausgebildet. Die freien Kopfflächen der kurzen Schenkel 5a′ liegen dabei an dem in das Isolierstoffgehäuse hineinragenden Ende des Hebels 3b an, während die den kurzen Schenkeln 5a′ gegenüberliegenden Kopfflächen der langen Schenkel 5a′′ jeweils an einer der Schaltfedern 4a eines Schnappschaltsystemes 4 anliegen.

Wie speziell aus der Fig. 1b hervorgeht, sind die zwischen den Betätigungselementen 5a vorhandenen Bereiche des Betätigungsringes 5b V-förmig ausgebildet. Um die Elastizität dieser Bereiche zu erhöhen, sind die das V bildenden Schenkel 5b′ jeweils über ein eingeformtes Filmscharnier 5b′′ miteinander verbunden. Außerdem sind die beiden Enden dieser Schenkel 5b′ jeweils über ein eingeformtes Filmscharnier 5b′′ elastisch an die langen Schenkel 5a′′ der Betätigungselemente 5a angebunden.

Wie speziell aus der Fig. 2b hervorgeht, sind die zwischen den Betätigungselementen 5a befindlichen Bereiche des Betätigungsringes 5b im wesentlichen omegaförmig ausgebildet. Um die Elastizität dieser Bereiche zu erhöhen, ist im Scheitelpunkt der jeweiligen Omegakrümmung jeweils ein Filmscharnier 5b′′ eingeformt. Außerdem sind die beiden Enden der omegaförmig ausgebildeten Bereiche über ein eingeformtes Filmscharnier 5b′′ elastisch an die langen Schenkel 5a′′ angebunden.

Wird der Hebel 3b des elektrischen Vier-Wege-Schalters aus seiner in den Zeichnungen dargestellten Ruheposition in eine Richtung verschwenkt, so wird das durch den Hebel 3b angesteuerte, T-förmig ausgebildete Betätigungselement 5a in Richtung auf die zugeordnete Schaltfeder 4a verschoben. Das Verschieben geschieht entgegen der Federkraft der Schaltfeder 4. Wird der Hebel 3b des Betätigungsorganes 3 genügend weit verschwenkt, kommt es letztendlich zum Schalten der Schaltfeder 4a, weil diese dabei über ihren Kulminationspunkt hinausbewegt wird. Die über Filmscharniere 5b′′ an dieses Betätigungselement 5a angebundenen, relativ elastischen Bereiche des Betätigungsringes 5b werden durch das Verschieben gedehnt. Da diese Bereiche aber eine ausreichende Elastizität aufweisen, kommt es nicht zu einer ungewollten Beeinflussung der anderen nicht angesteuerten Betätigungselemente 5a. Wird der Hebel 3b losgelassen, schwenkt er in seine Ruheposition zurück, weil die angesteuerte Schaltfeder 4a durch ihre potentielle Federkraft in ihre Ausgangsposition zurückkehrt und somit über das Betätigungselement 5a auch den Hebel 3b des Betätigungsorganes 3 in seine Ruheposition zurückstellt. Dieser Bewegungsablauf gilt analog auch für die übrigen Richtungen, in die der Hebel 3b noch verschwenkt werden kann.

Selbstverständlich kann der Hebel 3b des Betätigungsorganes 3 durch eine Kulisse so geführt sein, daß nur senkrecht auf die Schaltfedern 4a zulaufende Betätigungsrichtungen möglich sind und somit definiert immer nur eine Schaltfeder 4a angesteuert wird. Genausogut ist es aber möglich, den Hebel 3b so an dem zum Betätigungsorgan 3 gehörigen Lagerbock 3a anzuordnen und die Lagerung des Lagerbockes 3a am Sockelteil 1 derart auszuführen, daß bewußt zwei Schaltfedern 4a auch gleichzeitig angesteuert werden können.

Claims (7)

1. Elektrischer Vier-Wege-Schalter, mit einem in verschiedene Richtungen schwenkbar in einem Isolierstoffgehäuse gelagerten, hebelförmig ausgebildeten Betätigungsorgan und vier im Isolierstoffgehäuse festgelegten, getrennt ansteuerbaren, das Betätigungsorgan in seine Ruheposition zurückführenden Schnappschaltsystemen, wobei Betätigungsmittel den Schnappschaltsystemen einerseits und dem in das Isolierstoffgehäuse hineinragenden einen Ende des Betätigungsorganes andererseits zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsmittel (5) aus vier mit einem relativ elastisch ausgeführten, das eine Ende des Betätigungsorganes (3) konzentrisch umgebenden Betätigungsring (5b) einstückig verbundenen, über den Umfang desselben gleichmäßig verteilt vorhandenen, mit jeweils ihrer Verstellachse auf das Zentrum des Betätigungsringes (5b) ausgerichteten, relativ unelastisch und stößelartig ausgeführten Betätigungselementen (5a) bestehen.

2. Elektrischer Vier-Wege-Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsring (5b) mit den Betätigungselementen (5a) einstückig als Spritzgußteil aus Kunststoff hergestellt ist.

3. Elektrischer Vier-Wege-Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Filmscharniere (5b′′) in den relativ elastisch ausgebildeten Betätigungsring (5b) eingeformt sind.

4. Elektrischer Vier-Wege-Schalter nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anbindung des relativ elastischen Betätigungsringes (5b) an die stößelartig ausgeführten Betätigungselemente (5a) ebenfalls über eingeformte Filmscharniere (5b′′) erfolgt.

5. Elektrischer Vier-Wege-Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die stößelartig ausgeführten Betätigungselemente (5a) der Betätigungsmittel (5) im wesentlichen T-förmig ausgebildet sind, wobei die Kopfflächen der kurzen Schenkel (5a′) an dem in das Isolierstoffgehäuse hineinragenden Ende des Betätigungsorganes (3) und die den kurzen Schenkeln (5a′) gegenüberliegenden Kopfflächen der langen Schenkel (5a′′) an den Schaltfedern (4a) der einzelnen Schnappschaltsysteme (4) anliegen.

6. Elektrischer Vier-Wege-Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Betätigungselementen (5a) befindlichen Bereiche des Betätigungsringes (5b) jeweils im wesentlichen V-förmig ausgebildet sind, wobei die beiden, das V bildenden Schenkel (5b′) jeweils über ein eingeformtes Filmscharnier (5b′′) miteinander verbunden und die beiden Enden dieser Schenkel (5b′) jeweils über ein eingeformtes Filmscharnier (5b′′) an die langen Schenkel (5a′′) der im wesentlichen T-förmig ausgebildeten Betätigungselemente (5a) angebunden sind.

7. Elektrischer Vier-Wege-Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Betätigungselementen (5a) befindlichen Bereiche des Betätigungsringes (5b) im wesentlichen omegaförmig ausgebildet sind, wobei jeweils im Scheitelpunkt der jeweiligen Omegakrümmung ein Filmscharnier (5b′′) eingeformt ist und die beiden Enden der omegaförmig ausgebildeten, relativ elastischen Bereiche jeweils über ein eingeformtes Filmscharnier (5b′′) an die langen Schenkel (5a′′) der im wesentlichen T-förmig ausgebildeten Betätigungselemente (5a) angebunden sind.