DE4118986A1 - Elektrischer schalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter, ins­ besondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Gehäuse, mit we­ nigstens einer aus je einem festen und einem beweglichen Kontaktstück gebildeten Kontaktstelle sowie mit einem Bedienteil zur Betätigung des beweglichen Kontaktstüc­ kes.

Schalter werden eingesetzt zur Unterbrechung von Strom­ kreisen. Hinsichtlich der Ausgestaltung der Schalter ist darauf zu achten, daß die an der Unterbrechung beteilig­ ten Elemente, die festen und beweglichen Kontaktstücke, einen im Hinblick auf die vorhandene Spannung und Strom­ belastung ausreichenden Schaltweg aufweisen, um eine si­ chere Unterbrechung zu gewährleisten und so bei der Trennung der Kontaktstücke gegebenenfalls auftretende Lichtbögen zu vermeiden bzw. zum Erlöschen zu bringen.

Andererseits besteht häufig das Bedürfnis, den Betäti­ gungsweg gering zu halten, um so den Schaltvorgang zu beschleunigen und beispielsweise Ansprechzeiten eines elektrischen Gerätes zu verkürzen.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, einen elektrischen Schalter der eingangs genannten Art zu schaffen, der bei möglichst kurzem Schaltweg des Bedien­ teils eine ausreichende elektrische Funktion des Schal­ ters ermöglicht.

Die Lösung der Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Danach ist vorgesehen, daß das Bedienteil als rückfe­ dernde Wippe mit einer Schwenkachse ausgebildet ist, wobei die Schwenkachse der Wippe außermittig, vorzugs­ weise an einem Wippenende, angeordnet ist, und daß das der Schwenkachse entgegengesetzte Wippenende mit dem Ge­ häuse in Eingriff steht und von einer ersten Endstellung in eine zweite Endstellung bewegbar ist und umgekehrt, welche Endstellungen jeweils einer Schaltstellung ent­ sprechen.

Während bei Wippschaltern im Stand der Technik die Schwenkachse mittig, d. h. in der Mitte der beiden gro­ ßen Schwenkarme, angeordnet ist, ist gemäß der Erfindung die Schwenkachse außermittig, nämlich an einem Wippenen­ de angeordnet.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung des Schalters ist hinsichtlich der Fixierung der Wippe in der jeweiligen Endstellung vorgesehen, daß an dem der Schwenkachse ent­ gegengesetzten Wippenende ein Rastarm angeordnet ist, der mit einer gehäusefesten Rastnase zusammenarbeitet.

Das Zusammenwirken des Rastarms mit der Rastnase erfolgt derart, daß bei Betätigung der Wippe der elastisch aus­ gebildete Rastarm zunächst auf der rampenartig gestalte­ ten Rastnase entlanggleitet, bis er am Ende der Rastnase diese formschlüssig hintergreift.

Zur Rückstellung der Wippe in die Ausgangsstellung ist an ihrer Außenseite ein Vorsprung angeordnet, der es gestattet, durch Drücken oder Ziehen daran die Verra­ stung zwischen Rastarm und Rastnase zu lösen, das heißt, die in der Verrastung wirksame Rastkraft zu überwinden.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß an dem der Schwenkachse entgegengesetzten Wippenende ein parallel zur Längsachse der Wippe geführter federnder Raststift angeordnet ist, der in Rastmarken eingreift, welche am Gehäuse angeordnet sind.

Die Federwirkung des Raststiftes kann einerseits durch eine eigens hierfür vorgesehene Feder, zum Beispiel Druckfeder erfolgen, sie kann aber auch aufgrund ent­ sprechender Ausnutzung der Materialelastizität vorgese­ hen sein.

Die Rastmarken sind vorzugsweise im Gehäuse eingeformte Mulden, in welche der Raststift formschlüssig eingreift. Die Mulden und das korrespondierende Ende des Raststif­ tes sind in ihren Randbereichen jeweils angeschrägt, um so ein Gleiten, wenn auch mit gewisser Kraft, des Rast­ stiftes auf der Gehäusefläche in die Mulde und aus der Mulde heraus zu ermöglichen, ohne den Stift zu beschädi­ gen.

Eine ebenfalls bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß an dem der Schwenkachse entgegengesetzten Wippenende eine Schaltkulisse angeordnet ist, welche mit einem am Gehäuse geführten Schaltzapfen zusammenarbei­ tet. Dieser Schaltzapfen kann mit einer in einer Gehäu­ seausnehmung geführten Scheibe verbunden sein, der kann aber auch gemäß einer anderen Ausgestaltung an einem am Gehäuse angelenkten Schwenkarm angeordnet sein. In bei­ den Fällen ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß sich der Schaltzapfen bei Betätigung der Wippe quer zur Bewe­ gungsrichtung des korrespondierenden Wippenendes bewegt aufgrund der von der Kulisse herrührenden Führung.

Die Kulisse, in welche der Schaltzapfen eingreift, be­ sitzt hierbei eine erste Schaltposition und eine zweite Schaltposition, die über eine schleifenförmig gestaltete Führung für den Schaltzapfen verbunden sind. Diese Ge­ staltung hat zur Folge, daß bei Betätigung, das heißt Niederdrücken, der selbsttätig rückfedernden Wippe der Schaltzapfen aus seiner jeweiligen Ruhelage in der er­ sten oder zweiten Schaltposition in der Kulisse abhebt und aufgrund der schleifenförmigen Führung in der Kulis­ se dieser folgend in die jeweils andere Schaltposition gelangt.

Im Unterschied gegenüber den zuvor behandelten Lösungs- Varianten mit der Rastnase bzw. den Rastmarken genügt bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Schalters mit einer Kulissenführung, die Wippe niederzudrücken und loszulassen. Eine zusätzliche Gegenkraft zur Rückstel­ lung der Wippe ist hierbei nicht erforderlich.

In bevorzugter Weise ist die Wippe an einem Ende mit einer Drehachse versehen, die im Gehäuse gelagert ist. Hierdurch wird eine stabile Lagerung der Wippe erreicht.

Gemäß einer weiteren Lösung kann vorgesehen sein, an­ stelle einer Drehachse die Wippe mittels Filmscharnier am Gehäuse anzuschließen, wobei über die Dicke des Film­ scharniers gleichzeitig auch die Rückstellkraft für die Wippe einstellbar ist. Ein weiterer Vorteil dieser Lö­ sung besteht darin, daß sowohl das Gehäuse als auch die Wippe einstückig, das heißt in einem Arbeitsgang herge­ stellt werden können.

Diese und andere vorteilhafte Ausgestaltungen und Ver­ besserungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungs­ beispielen sollen die Erfindung, vorteilhafte Ausgestal­ tungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.

Es zeigen:

Fig. 1.1 das Oberteil eines erfindungsgemäßen Schalters mit einer Wippe mit Rastnase in Ausschaltstel­ lung,

Fig. 1.2 den Schalter gemäß Fig. 1.1 in Einschaltstel­ lung,

Fig. 2.1 einen erfindungsgemäßen Schalter mit einer Wippe mit Raststift in Ausschaltstellung,

Fig. 2.2 den Schalter gemäß 2.1 in Einschaltstellung,

Fig. 3.1 einen erfindungsgemäßen Schalter mit Wippe mit Schaltkulisse und darin geführtem an einem Schwenkarm angeordneten Schaltzapfen in Aus­ schaltstellung,

Fig. 3.2 den Schalter gemäß 3.1 in Einschaltstellung,

Fig. 3.3 eine ausschnittweise Draufsicht auf die Schaltkulisse,

Fig. 4.1 einen erfindungsgemäßen Schalter mit Wippe mit einer Schaltkulisse und darin geführten an einer Scheibe befestigten Schaltzapfen in Aus­ schaltstellung,

Fig. 4.2 einen ausschnittweisen Längsschnitt gemäß Li­ nie XX in Fig. 1 zur Darstellung der Schaltku­ lisse.

In Fig. 1.1 ist ausschnittweise ein elektrischer Schal­ ter 10 dargestellt, der ein Gehäuse 12 besitzt, in wel­ chem eine Kontaktanordnung 14, bestehend aus einem be­ weglichen Kontaktstück 16 und einem festen Kontaktstück 18 angeordnet ist. Das bewegliche Kontaktstück 16 befin­ det sich auf einem Kontaktträger 17, der in einer zur Kontaktanordnung 14 gehörigen vertikal angeordneten Kon­ taktbahnen 15 verschieblich geführt ist. Nicht gezeigt sind weitere Einzelheiten, wie zum Beispiel die Stromzu­ leitungen, Kontaktfedern und dergleichen.

Das Gehäuse 12 des Schalters 10 ist nach obenhin abge­ schlossen durch eine Wippe 20, die eine Schwenkachse 22 besitzt, welche auf der Seite des Gehäuses 12 angeordnet ist, auf welcher sich die Kontaktanordnung 14 befindet.

Bei dem in Fig. 1.1 gezeigten Schalter 10 ist die Schwenkachse als durchgehende Welle vorgesehen, welche die Wippe quer zur Bewegungsrichtung des verschieblichen Kontaktträgers 17 durchdringt und deren Enden im Gehäuse 12 gelagert sind.

An der Außenseite der Wippe 20 ist ein nasenartiger Vor­ sprung 24 angeformt, der als Handhebel zur Betätigung der Wippe 20 dient. Mit Hilfe dieses Vorsprungs 24 ist es möglich, die Wippe 20 aus der in Fig. 1.1 gezeigten Ruhelage, das heißt in Ausschaltstellung, um die Schwen­ kachse 22 in Einschaltstellung zu schwenken und zurück.

Zur Beaufschlagung des verschieblichen Kontaktträgers 17 dient ein an der Innenseite der Wippe 20 angeordneter Schaltnocken 26, der im Hinblick auf die aus der Schwenkbewegung der Wippe 20 resultierende Änderung sei­ nes Auflagepunktes auf dem verschieblichen Kontaktträger 17 kuppenartig ausgebildet ist.

An dem der Schwenkachse 22 entgegengesetzten Ende der Wippe 20 ist an ihrer Innenseite ein hakenförmiger Rast­ arm 28 angeordnet. Der Rastarm 28 kann einstückig mit der Wippe verbunden sein oder in ihr formschlüssig ver­ ankert.

Mit seinem hakenartigen Vorsprung 29 legt sich der Rast­ arm 28 an der Innenseite der Gehäusewand 13 an, wobei er sich in der in Fig. 1.1 gezeigten Ruhelage, das heißt der Ausschaltstellung des Schalters, oberhalb einer an die Gehäusewand 13 angeformten Rastnase 30 befindet.

Bei Betätigung der Wippe 20 gleitet der hakenartige Vor­ sprung 29 am Rastarm 28 an der Innenseite der Gehäuse­ wand 13 und hintergreift so im weiteren Verlauf die Rastnase 30, wie in Fig. 1.2 gezeigt. In dieser Lage der Wippe 20 befindet sich der Schalter in Einschaltstel­ lung, da aufgrund der Neigung der Wippe 20 der daran an­ geordnete Schaltnocken 26 den verschieblichen Kontakt­ träger 17 nach unten drückt, so daß das daran befestigte bewegliche Kontaktstück 16 das feste Kontaktstück 18 kontaktiert.

Zum Lösen der Verrastung zwischen der Rastnase 30 und dem Rastarm 28 wird die Wippe am Vorsprung 24 entweder nach oben gezogen oder gemäß der Fig. 1.2 nach rechts gedrückt, so daß die hieraus resultierende auf den hake­ nartigen Vorsprung 29 wirkende Kraft dazu führt, daß der in Bezug auf die Rastnase 30 angeschrägt Vorsprung 29 nach innen gedrückt wird, so daß der Rastarm 28 frei wird und an der Rastnase 30 vorbei nach oben gleiten kann.

In Fig. 2.1 ist ein ähnlicher Schalter 10 wie in den Fig. 1.1 und 1.2 dargestellt, dessen wesentlicher Unterschied gegenüber dem dort gezeigten Schalter 10 in der veränderten Ausführung der Verrastung besteht.

Während die übrigen Ausgestaltungsmerkmale gleich sind und demgemäß die gleichen Bezugsziffern haben (bezüglich ihrer Funktion und Bedeutung wird auf die Beschreibung zu 1.1 und 1.2 verwiesen), wird die Verrastung bei dem in Fig. 2.1 und 2.2 gezeigten Schalter 10 mittels eines federnd angeordneten Raststiftes 27 bewirkt, der an der Innenseite der Wippe 20 angeordnet ist.

Zur Verrastung greift der Raststift 27 in muldenartige Ausnehmungen 32 in der Seitenwand 13 des Gehäuses 12, wobei seine Federwirkung entweder aufgrund der materia­ labhängigen Elastizität erfolgt oder dadurch, daß er längsverschieblich, wie im Beispiel gezeigt von einer Druckfeder 271 beaufschlagt ist.

Die Form der Rastmulden 32 sowie des in die Rastmulden 32 eingreifenden Endes des Raststiftes 27 sind so ge­ wählt, daß einerseits eine stabile Endlage der Wippe 20 eingehalten wird, andererseits jedoch eine Lageverände­ rung ohne große Kraftaufbringung, insbesondere ohne Ge­ fahr einer Beschädigung des Raststiftes 27 möglich ist.

Während in Fig. 2.1 die Ausschaltstellung des Schalters 10 dargestellt ist, ist in Fig. 2.2 die Einschaltstel­ lung des Schalters 10 gezeigt, in welcher die Wippe 20 links geneigt ist und der Raststift 27 in die untere der beiden Rastmulden 32 eingreift.

In den Fig. 3.1 und 3.2 ist jeweils ein Schalter 11 dargestellt, der sich von den in den Fig. 1 und 2 dargestellten Schalter sowohl durch eine andere Gestal­ tung der Wippe 21 als auch durch die Art der Verrastung unterscheidet. Die weiteren Merkmale des Schalter 11 entsprechen denen des Schalters 10, so daß die entspre­ chenden Bezugszeichen auch hier verwendet wurden. Bezüg­ lich ihrer Bedeutung und Wirkungsweise wird auf die ent­ sprechende Beschreibung zu den Fig. 1 und 2 verwie­ sen.

Die Wippe 21 des Schalters 11 besitzt auf ihrer der Schwenkachse 22 entgegengesetzten Außenseite eine Kuppe 23, welche als Betätigungsfeld dient.

Auch beim Schalter 11 ist an die Wippe 21 an dem der Schwenkachse 22 entgegengesetzten Ende auf ihrer Innen­ seite eine Rastvorrichtung 25 angeordnet, die mit einem Zapfen 38 zusammenarbeitet, welcher an einem am Gehäuse angelenkten, genauer gesagt an einem an der Innenseite der Seitenwand 13 angeformten Haltezapfen 33 schwenkbar gelagerten Schwenkarm 34 befestigt ist.

Die nähere Ausgestaltung sowie die Funktionsweise dieser Verrastungsvorrichtung 25 ist aus Fig. 3.3 ersichtlich.

Während in Fig. 3.1 der Schalter 11 in seiner Ausschalt­ stellung gezeigt ist, ist in Fig. 3.2 die Einschaltstel­ lung dargestellt.

In Fig. 3.3 ist eine ausschnittweise Seitenansicht gemäß der Schnittlinie I-I in Fig. 3.1, aus welcher ersicht­ lich ist, daß der am Schwenkarm 34 befestigte Zapfen 38 in einer Kulisse 35 geführt ist. In der Darstellung ge­ mäß Fig. 3.3 befindet sich der Zapfen in einer ersten Schaltposition. Bei Betätigung der Wippe 21 bewegt sich die daran befestigte Rastvorrichtung 25 nach unten, so daß der Zapfen 38 an die über ihm befindliche etwa V-förmig ausgebildete Rastkante 36 zur Anlage kommt und von dieser zur Seite gedrängt wird. Hierbei bewirkt die kulissenartige Ausgestaltung der Rastvorrichtung 25, daß bei der entgegengesetzten Bewegung der Wippe, zum Bei­ spiel beim Loslassen, der Zapfen 38 in die Rastkante 36 greift, wo er eine zweite Schaltposition einnimmt. Beim erneuten Niederdrücken der Wippe 21 wird der Zapfen 38 aufgrund der Kulissenführung ebenfalls seitlich verscho­ ben und einem Eingriff mit der Rastkante 36 entzogen, so daß er wieder in die erste Schaltposition gelangen kann.

In Fig. 4.1 ist ebenfalls ein Schalter 11 mit einer Wip­ pe 21 dargestellt, der sich gegenüber der in Fig. 3 dar­ gestellten Ausführung des Schalters 11 durch eine Va­ riante der Zapfenführung unterscheidet.

Während die elektrischen Funktionsmerkmale sowie die Ausgestaltung der Wippe 21 mit der in Fig. 3 identisch ist, ist hiervon abweichend der Zapfen 38 an einer Scheibe 35 befestigt, welche in einer an der Seitenwand 13 des Gehäuses 12 angeformten kastenartigen Führung 19 mit einem Langloch 39, durch welches der Zapfen 38 durchgesteckt ist und mit seinem freien Ende in die Rastvorrichtung 25 greift, während die mit ihm verbunde­ ne Scheibe 35 in der Kastennut 19 geführt ist.

Die Funktionsweise und die übrigen Merkmale entsprechen denen in Fig. 3.

In Fig. 4.2 ist eine ausschnittweise der Ausgestaltung der Verrastung gemäß der Schnittlinie x-x in Fig. 4.1 wiedergegeben, aus welcher die Zuordnung der einzelnen Teile ersichtlich ist.

Claims (7)

1. Elektrischer Schalter, insbesondere für Kraft­ fahrzeuge, mit einem Gehäuse, mit wenigstens einer aus je einem festen und einem beweglichen Kontaktstück ge­ bildeten Kontaktstelle, sowie mit einem Bedienteil zur Betätigung des beweglichen Kontaktstückes, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Bedienteil als rückfedernde Wippe (20, 21) ausgebildet ist, daß die Schwenkachse (22) der Wippe (20, 21) außermittig angeordnet ist, daß das der Schwenkachse (22) entgegengesetzte Wippenende mit dem Gehäuse (12) im Eingriff steht und von einer ersten End­ stellung in eine zweite Endstellung bewegbar ist und um­ gekehrt.

2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das der Schwenkachse (22) entgegen­ gesetzte Wippenende einen Rastarm (28) aufweist, der mit einer gehäusefesten Rastnase (30) zusammenarbeitet.

3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem der Schwenkachse (22) entge­ gengesetzten Wippenende ein Raststift (27) angeordnet ist, der federnd in am Gehäuse (12) angeordnete Rastmar­ ken (32) eingreift.

4. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem der Schwenkachse (22) entge­ gengesetzten Wippenende eine Rastvorrichtung (25) mit einer Schaltkulisse (35) angeordnet ist, die mit einem am Gehäuse (12) geführten Schaltzapfen (38) zusammenar­ beitet.

5. Elektrischer Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltzapfen (38) mit einer in einer Gehäuseausnehmung (19) geführten Scheibe (35) ver­ bunden ist und sich bei Betätigung der Wippe (21) quer zur Bewegungsrichtung des korrespondierenden Wippenendes bewegt.

6. Elektrischer Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (38) an einem am Gehäu­ se (12) angelenkten Schwenkarm (34) angeordnet ist und sich bei Betätigung der Wippe (21) quer zur Bewegungs­ richtung des korrespondierenden Wippenendes bewegt.

7. Elektrischer Schalter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltzapfen (38) in die am Wippenende angeordnete Rastvorrichtung (25) eingreift und bei deren Betätigung von einer ersten Schaltposition schleifenförmig in eine zweite Schaltposition gleitet und sich an einer Rastkante (36) abstützt.