DE19636183C2

DE19636183C2 - Vierwegeschalter mit einem um zwei zueinander senkrechte Achsen verschiebbaren Betätigungselement

Info

Publication number: DE19636183C2
Application number: DE1996136183
Authority: DE
Inventors: Christoph Oster
Original assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Current assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Priority date: 1996-09-06
Filing date: 1996-09-06
Publication date: 1998-10-22
Anticipated expiration: 2016-09-07
Also published as: DE19636183A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Vierwegeschalter nach dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1.

Die EP 03 37 045 B1 beschreibt einen Vierwegeschalter, dessen Koppelanordnung im Sinne einer zentralen Abstützung des Betätigungselements ausgebildet ist. Das Abstützzentrum ist zugleich Schwenkpunkt des Betätigungselements, das sich also um dieses Abstützzentrum als Schwenkpunkt ver schwenkt. Dadurch ergeben sich größere Verschiebungen des Betätigungselements innerhalb eines Rah mens, die unerwünscht sind.

Die DE 44 10 201 A1 beschreibt einen Vierwegeschalter der gattungsgemäßen Art mit kreuzge lenkartig gekoppelten Wippen als Koppelanordnungen. Damit ist der Schwenkpunkt des Betätigungsele ments auf das Zentrum des Kreuzgelenks festgelegt.

Aufgabe der Erfindung ist eine beliebige Ausrichtung des Schwenkpunktes des Betätigungsele ments mit einfachen Mitteln, damit in Abhängigkeit von den Abmessungen des Unterrahmens und Ober rahmens und der Schwingen eine beliebige Ausrichtung der Bewegung des Betätigungselements errreicht wird.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung unterscheidet sich insofern vom Stand der Technik, als das Schaltelement auf einem Gelenkrahmen aus zwei Gelenkvierecken sitzt. Damit kann in Abhängigkeit von den Abmessun gen der Gelenkvierecke der Drehpunkt des Schaltelements nahezu beliebig festgelegt werden, insbeson dere kann der Drehpunkt in die Fläche des Rahmens des Schalters verlegt werden. Der Schwenkpunkt kann im Wesentlichen im Schnittpunkt der Schwingen liegen.

Der Schwenkpunkt läßt sich dadurch in die Oberfläche einer Wippe ausrichten, daß der Unterrah men eine größere Seitenlänge als der Oberrahmen hat, so daß der Schwenkpunkt etwa in der Oberfläche einer mit dem Oberrahmen verbundenen Wippe liegt.

Eine Funktion nach Art eines Hebelschalters läßt sich dadurch erzielen, daß der Unterrahmen eine kleinere Seitenlänge als der Oberrahmen hat, so daß der Schwenkpunkt unterhalb des Unterrahmens liegt.

Unterschiedliche Formen der Gelenke zur Anbindung der Schwingen an den Rahmen erreicht man dadurch, daß dieselben als Kugelgelenke oder als Bandgelenke ausgebildet sind.

Ein Vierwegeschalter, dessen beide Schwenkebenen gleichzeitig betätigbar sind und der somit eine Diagonalschaltung zuläßt, läßt sich durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 5 verwirk lichen.

Die Gelenke zwischen den Schwingen und den Rahmen können als Walzengelenke oder als Film scharniere ausgebildet sein.

Auführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen erläutert, in denen darstellen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 2 eine Abwandlung dieses ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 3 die Betätigungsstellung in einer Schwenkrichtung des Betätigungselements,

Fig. 4 einen Schnitt durch Schalter und Gehäuse,

Fig. 5 eine Draufsicht zu Fig. 3 mit abgenommenem Betätigungselement,

Fig. 6 eine Simulation der Bewegung des Koppelanordnung und des Betätigunugselements,

Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel,

Fig. 8 eine Schwenklage des Schalters nach Fig. 7,

Fig. 9 die entgegengesetzte Schwenklage,

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht dieses Ausführungsbeispiels,

Fig. 11 ein weiteres Ausführungsbeipiel in der Ansicht,

Fig. 12 eine Seitenansicht zu Fig. 11

Fig. 13 eine perspektivische Ansicht dieses Ausführungsbeispiels,

Fig. 14 eine Abwandlung dieses Ausführungsbeispiels in Ansicht,

Fig. 15 eine perspektivische Ansicht von oben und

Fig. 16 eine perspektivische Ansicht von unten.

Fig. 1 zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel eines Vierwegeschalters in Form eines pyramidenstumpfförmigen Achtgelenks. Ein rechteckiger, vorzugsweise quadratischer starrer Unterrah men 1 und ein ebenfalls rechteckiger, vorzugsweise quadratischer starrer Oberrahmen 2 sind durch vier Schwingen 3 als Koppelanordnung miteinander verbunden. Jede Schwinge 3 ist in kugelgelenkartige Gelenke 4 jeweils gleichliegender Ecken des Unterrahmens 1 und des Oberrahmens 2 eingelassen. Der Unterrahmen 1 kann in einen in Fig. 1 nicht dargestellten Schaltersockel integriert sein. Der Oberrahmen 2 nimmt ein Betätigungselement, z. B. eine Wippe 9 auf oder ist mit derselben integriert.

Das beschriebene Achtgelenk läßt Schwenkungen in zwei Verschwenkungsebenen zu, die jeweils zu der Ebene des Unterrahmens und des Oberrahmens sowie zueinander senkrecht ausgerichtet sind: Die erste Verschwenkungsebene ist senkrecht zu einer Achse 6 ausgerichtet. Die zweite Verschwen kungsebene ist senkrecht zu einer Achse 8 ausgerichtet. Es sind als Verschwenkungen um die Achsen 6 und 8 möglich. Im Idealfall, unter Annahme starrer Rahmen und Schwingen und spielfreier Gelenke, ist aus der Grundstellung eine Verschwenkung jeweils nur in einer Verschwenkungsebene möglich. Der Drehpunkt der Taste liegt etwa im Schnittpunkt der Schwingen 3 und kann so durch die Neigung der Schwingen 3 festgelegt werden.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 1 zeigt körperlich ausgebildete Gelenke 4 in Form von Kugelge lenken. Das Ausführungsbeispiel der Fig. 2 zeigt Gelenke 41, die als Bandgelenke oder Filmbänder aus gebildet sind. In dieser Form kann das Achtgelenk ein einstückiges Spritzgießteil sein.

Fig. 3 zeigt das Achtgelenk in einer Seitenansicht mit Unterrahmen 1, Oberrahmen 2, Schwingen 3 und auf den Oberrahmen 2 aufgesteckter Wippe 9. Eine Verschwenkungsebene liegt parallel zur Zeiche nebene. Die Wippe 9 wirkt mit zwei Schaltstößeln 10, 11 zusammen, die jeweils auf eine nicht dargestell te Kontaktanordnung einwirken. Die Wippe 9 ist über ihren Schwenkweg in eine Schwenklage ver schwenkt, in der der Schaltstößel 10 niedergedrückt ist. Man erkennt deutlich die Verformung des Acht gelenks. Auf die Schaltstößel 10, 11 wirkt eine Rückstellkraft, z. B. durch eine Schaltmatte, was nicht dargestellt ist, so daß die Schaltstößel 10, 11 auch die Grundstellung der Wippe 9 festlegen. Die Wippe 9 oder der Oberrahmen 2 weisen einen Zapfen 19 auf, der in eine nicht dargestellte, kreuzförmige Kulis senführung eingreift. Dadurch wird ein Diagonalschaltschutz sichergestellt, so daß die Wippe jeweils nur in einer Schwenkebene verschwenkt werden kann.

Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Ausbildung des Vierwegeschalters. Es ist der Schaltersockel 12 des Gehäuses 13 gezeichnet. Die Schwingen 3 des Achtgelenks sitzen in Haltern 20 des Schaltersockels 12, so daß der Unterrahmen in den Schaltersockel 12 integriert ist. Man kann auch einen körperlich vorhan denen Unterrahmen auf den Sockel aufsetzen.

Der Drehpunkt der Wippe 9 liegt im Wesentlichen in der Oberfläche der Wippe 9. Dadurch er reicht man, daß sich die Wippe 9 bei der Betätigung innerhalb des Stirnrandes des Gehäuses oder eines besonderen Wippenrahmens nicht nennenswert verschiebt.

Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf das Achtgelenk in einer Schwenklage.

Fig. 6 ist eine Simulation der Verschwenkung der Wippe und des Achtgelenks in einer Schwenke bene. Man erkennt deutlich die Verformung des Achtgelenks und die Verschwenkung der Wippe 9. Der Schwenkpunkt liegt im Wesentlichen in der Oberfläche der Wippe 9 und verschiebt sich nur geringfügig, sowohl hinsichtlich des Abstandes von dem Unterrahmen 1 als auch innerhalb der Öffnung des Gehäuses 13. Die Lage des Schwenkpunktes hängt im Wesentlichen von der Neigung der Schwingen ab und fällt mit dem Schnittpunkt der Schwingen zusammen.

Aus praktischen auf Toleranzen der Teile und Gelenke beruhenden Gründen wird ein Diagonal schaltschutz benötigt, wie er anhand der Fig. 3 beschrieben ist, da die Schwingen und insbesondere die Gelenke von den Idealbedingungen abweichen. Außerdem benötigt der Schalter einen Verdrehschutz; dabei kann auf bekannte Ausführungsformen zurückgegriffen werden.

Die Fig. 7 bis 10 zeigen eine Abwandlung des Vierwegeschalters. Hier hat der Unterrahmen 1 eine kleinere Seitenlänge als der Oberrahmen 2. Hieraus ergibt sich, daß der Schwenkpunkt 21 als Schnitt punkt der Schwingen 3 unterhalb des Unterrahmens 1 liegt, vgl. besonders Fig. 7. Mit dem Oberrahmen 2 ist eine Taste 14 verbunden, die um dem Schenkpunkt 21 verschwenkt werden kann. Die Fig. 8 und 9 zeigen die Endstellungen der Verschwenkung oder die Schwenklagen in einer Verschwenkungsebene. Fig. 10 stellt eine perspektivische Ansicht dieses Ausführungsbeispiels dar.

Eine Kopplung durch die Schwingen ist nicht nur zwischen dem Unterrahmen und dem Oberrah men möglich. Nach weiteren Ausführungsbeispielen ist ein Zwischenrahmen vorgesehen. Dadurch sind gleichzeitige Verschwenkungen um beide Schwenkachsen im Sinne einer Diagonalschaltung möglich. Es sind gleichzeitig zwei Kontaktstellungen ansprechbar, was in manchen Anwendungen erwünscht ist. Falls die Diagonalschaltung ausgeschlossen werden soll, kann man einen Diagonalsschaltschutz vorsehen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 11 bis 13 umfaßt ein Gelenkrahmen einen Unterrah men 1, einen Zwwischenrahmen 5, einen Oberrahmen 2 sowie leistenförmige Schwingen 31, 32. Die Schwingen 31 sind in Rinnen 15 des Unterrahmens 1 und des Zwischenrahmens 5 scharnierartig oder walzengelenkartig gelagert, die Schwingen 32 sind in Rinnen 16 des Zwischenrahmens 5 und des Ober rahmens 2 walzengelenkartig gelagert. Der Zwischenrahmen 5 ist also hinsichtlich des Unterrahmens 1 Oberrahmen und hinsichtlich des Oberrahmens 2 Unterrahmen. Die Schwingen 31 sind also in der Zei chenebene der Fig. 11 verschwenkbar, die Schwingen 32 senkrecht zu dieser Zeichenabene.

Auf dem Oberrahmen 2 sitzt eine Wippe 9; es ist auch eine einstückige oder integrierte Ausbil dung möglich. Fig. 13 ist eine perspektivische Ansicht des Gelenkrahmens. Die Schwingen 31 und 31 können unabhängig voneinander und gleichzeitig verschwenkt werden. Die beschriebenen Bauteile sind als konkrete Bauteile ausgebildet, die zusammengefügt werden. Die Walzengelenke stellen einen Ver drehschutz sicher.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 14 bis 16 zeigt eine einstückige und integrierte Ausbildung eines derartigen Gelenkrahmen. Die Schwingen 31 sind jeweils über Filmscharniere mit dem Zwischen rahmen 5 verbunden. Füße 17 der Schwingen sind in Aufnahmen 18 des Schaltersockels 13 eingesteckt. Der Schaltersockel 13 verwirklicht somit den Unterrahmen. Die an dem Zwischenrahmen 5 sitzenden Schwingen 32 sind in entsprechender Weise in die Wippe 9 eingelassen, die so den Oberrahmen bildet. An dem Zwischenrahmen 2 sitzen einstückig die Schwingen 31 und 32.

Claims

1. Vierwegeschalter mit einem um zwei zueinander senkrechte Achsen verschiebbaren Betäti gungselement, mit einem am Betätigungselement befestigten Oberrahmen, mit einem an einem Sockel befestigten Unterrahmen und mit zwischen Oberrahmen und Unterrahmen vorgesehenen Koppelanord nungen, wobei auf dem Sockel vier Kontaktanordnungen angeordnet sind, die über Schaltmittel in den jeweiligen Schaltstellungen betätigbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Koppelanordnungen vier Schwingen (3) über Gelenke (4) einerseits an den Ecken des rechteckigen Oberrahmens (2) und anderer seits an den Ecken des rechteckigen Unterrahmens (1) befestigt sind.

2. Vierwegeschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterrahmen (1) eine größere Seitenlänge als der Oberrahmen (2) hat.

3. Vierwegeschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterrahmen (1) eine kleinere Seitenlänge als der Oberrahmen (2) hat.

4. Vierwegeschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenke als Kugel gelenke (4) ausgebildet sind.

5. Vierwegeschalter mit einem um zwei zueinander senkrechte Achsen verschiebbaren Betäti gungselement, mit einem am Betätigungselement befestigten Oberrahmen, mit einem an einem Sockel befestigten Unterrahmen und mit zwischen Oberrahmen und Unterrahmen vorgesehenen Koppelanord nungen, wobei auf dem Sockel vier Kontaktanordnungen angeordnet sind, die über Schaltmittel in den jeweiligen Schaltstellungen betätigbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterrahmen (1) rechteckig ausgebildet ist, daß zwei Schwingen (31) einerseits an zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Unterrahmens (1) und andererseits an zwei einander gegenüberliegenden Seiten eines Zwischenrahmens (5) über Gelenke (15) angelenkt sind und daß zwei weitere Schwingen (32) einerseits an den beiden wei teren Seiten des Zwischenrahmens (5) und andererseits an zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Oberrahmens (2) über Gelenke (16) angelenkt sind.

6. Vierwegeschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenke als Walzengelen ke ausgebildet sind.

7. Vierwegeschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenke als Filmscharnie re ausgebildet sind.

8. Vierwegeschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zapfen (19) des Betätigungselements (9) in eine kreuzförmige Kulissenführung eingreift.