[0001] Die Erfindung betrifft einen Mehrfachschalter, insbesondere Ein-, Aus- und/oder Umschalter
für Kraftfahrzeuge und artverwandte Anwendung, mit mindestens einer walzenförmigen
Kontaktrolle, die unter Federdruck steht und deren Kontaktmantel mittels Steuerbahnen
und Rampenanordnungen von benachbarten Kontaktflächen abhebbar und mit diesen in
Kontaktberührung bringbar ist.
[0002] Derartige Mehrfachschalter, wie sie insbesondere als Ein-, Aus- und/oder Umschalter
bei Kraftfahrzeugen und dergleichen eingesetzt werden, müssen trotz der hohen Beanspruchungen
und Belastungen, wie sie einerseits durch hohe Schalthäufigkeit, andererseits aber
auch durch atmosphärische Einflüsse, wie Luftfeuchtigkeit, Verschmutzung und dergleichen,
gegeben sind, bei hoher Betriebssicherheit eine ausreichende Lebensdauer haben, die
praktisch nur durch einen möglichst geringen Kontaktabbrand erreicht werden kann.
Störend sind vielfach auch Geräuschentwicklungen beim Schaltvorgang.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mehrfachschalter nach dem Oberbegriff
des Anspruches 1 so auszubilden, daß dieser bei hoher Belastbarkeit und einer geringstmöglichen
Geräuschentwicklung bei den einzelnen Schaltvorgängen eine hohe Lebensdauer erreicht
und den gestellten Anforderungen hinsichtlich eines geringst möglichen Kontaktabbrandes
genügt.
[0004] Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Schalter gemäß der Erfindung dadurch
gelöst, daß die Kontaktflächen geradlinig ausgebildet sind, daß der Kontaktmantel
der Kontaktrolle mit mindestens zwei nebeneinanderliegenden Kontaktflächen in Kontaktberührung
bringbar ist, und daß die Kontaktrolle an einem im Schaltergehäuse quer zur Achse
der Kontaktrolle und parallel zu den Kontaktflächen geradlinig verschiebbaren Führungsteil
federnd auslenkbar angeordnet ist und über den Kontaktmantel endseitig hinausragende
Lagerzapfen aufweist, mit denen sie auf mindestens einer neben den Kontaktflächen
verlaufenden Steuerbahn mit Rampenanordnung derart linear verschiebbar geführt ist,
daß sie bei einer Verschiebung des Führungsteiles von einer der Kontaktflächen einseitig
abhebt.
[0005] Der erfindungsgemäße Mehrfachschalter hat den Vorteil, daß die elektrisch leitende
Verbindung zwischen Stromzuführung und Stromausgang durch ein rollendes Verbindungsteil,
nämlich eine Kontaktrolle, im Zusammenspiel mit einer oder mehreren Rampenanordnungen
hergestellt wird. Im ausgeschalteten Zustand des Schalters ist die Kontaktrolle mindestens
einseitig mittels einer Rampe von der Kontaktfläche getrennt. Soll der Stromkreis
geschlossen werden, bewegt das mechanische Betätigungsteil oder Führungsteil des Schalters
die Kontaktrolle vorzugsweise über eine abgeschrägte Fläche der Rampe auf die Kontaktfläche
und stellt eine elektrische Verbindung her. Falls der Einsatz von hochwertigem, damit
kostspieligem Kontaktmaterial erforderlich oder zweckmäßig ist, kann dieses Kontaktmaterial
entsprechend dem Stromfluß auf nur eine von mehreren Kontaktstellen beschränkt werden.
[0006] Besonders vorteilhaft für die Schalthäufigkeit und damit für die Lebensdauer eines
solchen Schalters ist es ferner, daß die Kontaktgabe und die Kontaktunterbrechung
stets an einer vorbestimmten Seite des rollenden Verbindungsteiles erfolgt. Entsprechend
dem Stromfluß ist eventuell erforderliches hochwertiges Kontaktmaterial nur an einer
Kontaktfläche notwendig, wobei es besonders vorteilhaft ist, daß aufgrund von unterschiedlichen
Durchmessern des Kontaktmantels der Kontaktrolle und der nach aussen hervorstehenden
Lagerzapfen in Verbindung mit der jeweiligen Rampe an jeder der beiden Steuerbahnen
erreicht wird, daß die Rampe nicht an der gleichen Stelle auf die Kontaktrolle abhebend
oder absenkend einwirkt, an der die elektrisch leitende Verbindung hergestellt wird.
[0007] Im übrigen kann das rollende Verbindungsteil bzw. die Kontaktrolle sowohl ein- als
auch mehrstückig ausgeführt sein.
[0008] Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten
bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch einen Schalter mit Kontaktrolle und Betätigungsstößel
in einer ersten Schaltstellung,
Fig. 2 einen waagerechten Schnitt durch den Schalter in der Schaltstellung von Fig.
1,
Fig. 3 einen teilweisen Querschnitt durch den Schalter in der Schaltstellung von Fig.
1,
Fig. 4 eine Teildarstellung der Kontaktrolle in einer von einer der beiden Kontaktflächen
abgehobenen Schräglage,
Fig. 5 eine Teildarstellung der Kontaktrolle in einer von beiden Kontaktflächen parallel
abgehobenen Aus-Stellung und
Fig. 6 eine Teildraufsicht auf eine der mit einer Plattierung versehenen Kontaktflächen
des Schalters.
[0009] Der Mehrfachschalter, der insbesondere als Ein-, Aus- und/oder Umschalter für Kraftfahrzeuge
und artverwandte Anwendung bestimmt ist, hat in einem Gehäuse 1 mindestens eine walzenförmige
Kontaktrolle 2, die unter Federdruck steht und deren zylindrischer Kontaktmantel 3
mittels Steuerbahnen 4 und Rampenanordnungen 5 von benachbarten Kontaktflächen 6,
7 abhebbar und mit diesen in Kontaktberührung bringbar ist.
[0010] Die Kontaktflächen 6, 7 des Schalters sind geradlinig ausgebildet, und der Kontaktmantel
3 der Kontaktrolle 2 erstreckt sich über mindestens zwei nebeneinanderliegende Kontaktflächen
6, 7.
[0011] Die Kontaktrolle 2 ist an einem im Schaltergehäuse 1 quer zur Achse der Kontaktrolle
2 und parallel zu den Kontaktflächen 6, 7 geradlinig verschiebbaren Führungsteil
8 federnd auslenkbar angeordnet und weist über den Kontaktmantel 3 endseitig hinausragende
Lagerzapfen 9, 10 auf, die einen geringeren Durchmesser als der Kontaktmantel 3 haben.
[0012] Mit diesen endseitigen Lagerzapfen 9, 10 ist die Kontaktrolle 2 auf mindestens einer
neben den Kontaktflächen 6, 7 verlaufenden Steuerbahn 4 mit einer schrägen Rampenanordnung
5 derart linear verschiebbar geführt, daß sie bei einer Verschiebung des Führungsteiles
8 nur von einer der Kontaktflächen 6, 7 einseitig abgehoben wird.
[0013] Wie in der Zeichnung weiterhin zu erkennen ist, weisen die beiderseits der beiden
Kontaktflächen 6, 7 angeordneten Steuerbahnen 4 jeweils in Verschieberichtung des
Führungsteiles 8 gegeneinander versetzte Rampen 5a, 5b für die Lagerzapfen 9, 10
der Kontaktrolle 2 auf.
[0014] In einer ersten Ausgangsstellung von Fig. 1 bis 3 liegt die Kontaktrolle 2 mit ihrem
Kontaktmantel 3 auf beiden Kontaktflächen 6, 7 gleichzeitig auf, um in einer zweiten
Zwischenstellung nach geradliniger Verschiebung des Führungsteiles 8 in Längsrichtung
der Kontaktflächen 6, 7 zunächst durch eine (5a) der beiden Rampen 5a, 5b von der
zugehörigen Kontaktfläche 6 schräg abgehoben zu werden und nach einer weiteren geradlinigen
Verschiebung des Führungsteiles 8 durch Auflaufen des gegenüberliegenden Lagerzapfens
10 auf die gegenüber der ersten Rampe 5a linear versetzte Rampe 5b der zweiten Steuerbahn
4 auch von der zweiten Kontaktfläche 7 abgehoben zu werden.
[0015] Wie in Fig. 1 bis 3 weiterhin zu erkennen ist, ist die Kontaktrolle 2 mit ihren
Lagerzapfen 9, 10 an dem Führungsteil 8 durch zwei Lagerstücke 11, 12 abgestützt,
die quer zur Verschieberichtung des Führungsteiles 8 entgegen der Wirkung von Schraubenfedern
13 unabhängig voneinander verschiebbar sind. Die Lagerstücke 11, 12 sind an dem Führungsteil
8 in mehreckigen oder ovalen, vorzugsweise achteckig profilierten Führungsbuchsen
14 drehsicher auf und ab ver schiebbar geführt und weisen jeweils gabelförmig profilierte
Lagerstege 15 für die Lagerzapfen 9, 10 der Kontaktrolle 2 auf, die die Lagerzapfen
9, 10 beiderseits zwischen dem Kontaktmantel 3 der Kontaktrolle 2 und den außerhalb
davon verlaufenden Steuerbahnen 4 und Rampenanordnungen 5 jeweils U-förmig übergreifen.
Hierdurch wird eine besonders ruhige und genaue Führung der Lagerzapfen 9 der Kontaktrolle
2 quer zu den Steuerbahnen 4, den Rampenanordnungen 5 und auch gegenüber den Kontaktflächen
6, 7 erreicht ebenso wie eine einfache Montage beim Zusammenbau des Schalters.
[0016] Die Kontaktflächen 6, 7 des Schalters sind an parallel zur Verschieberichtung des
Führungsteiles 8 für die Kontaktrolle 2 verlaufenden streifenförmigen Kontaktteilen
16, 17 mit Steckerzungen 18 ausgebildet, und das Führungsteil 8 ist im Schaltergehäuse
1 gegen den Druck einer Schraubenfeder 19 längsverschiebbar geführt.
[0017] Das Führungsteil 8 hat außerdem einen aus dem Schaltergehäuse 1 hervorstehenden
Betätigungsstift 20, der an dem Führungsteil 8 in unterschiedlichen Längsstellungen
einrastbar angeordnet ist.
[0018] In Fig. 6 ist schließlich eine Kontaktfläche 6 mit einer geriffelten Plattierung
6a gezeigt, die beispielsweise eine Silberplattierung sein kann und diagonal zur Betätigungsrichtung
des Schalters bzw. zur Verschieberichtung der Kontaktrolle 2 angeordnet ist, um bei
einem eventuell auftretenden Kontaktabbrand auf dieser Kontaktfläche den Kontakteingriff
an der Kontaktrolle 2 ebenfalls zu verlagern und damit bessere Kontakteigenschaften
zu erzielen.
Liste der Bezugszeichen
[0019]
1 Gehäuse
2 Kontaktrolle
3 Kontaktmantel
4 Steuerbahnen
5 Rampenanordnungen
6 Kontaktfläche
6a Plattierung
7 Kontaktfläche
8 Führungsteil
9 Lagerzapfen
10 Lagerzapfen
11 Lagerstück
12 Lagerstück
13 Schraubenfedern
14 Führungsbuchse
15 Lagerstege
16 Kontaktteil
17 Kontaktteil
18 Steckerzungen
19 Schraubenfeder
20 Betätigungsstift
1. Mehrfachschalter, insbesondere Ein-, Aus- und/oder Umschalter für Kraftfahrzeuge
und artverwandte Anwendung, mit mindestens einer walzenförmigen Kontaktrolle (2),
die unter Federdruck steht und deren Kontaktmantel (3) mittels Steuerbahnen (4) und
Rampenanordnungen (5) von benachbarten Kontaktflächen (6, 7) abhebbar und mit diesen
in Kontaktberührung bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen (6, 7) geradlinig ausgebildet sind, daß der Kontaktmantel
(3) der Kontaktrolle (2) mit mindestens zwei nebeneinanderliegenden Kontaktflächen
(6, 7) in Kontaktberührung bringbar ist, und daß die Kontaktrolle (2) an einem im
Schaltergehäuse (1) quer zur Achse der Kontaktrolle (2) und parallel zu den Kontaktflächen
(6, 7) geradlinig verschiebbaren Führungsteil (8) federnd auslenkbar angeordnet ist
und über den Kontaktmantel (3) endseitig hinausragende Lagerzapfen (9, 10) aufweist,
mit denen sie auf mindestens einer neben den Kontaktflächen (6, 7) verlaufenden Steuerbahn
(4) mit Rampenanordnung (5) derart linear verschiebbar geführt ist, daß sie bei einer
Verschiebung des Führungsteiles (8) von einer der Kontaktflächen (6, 7) einseitig
abhebt.
2. Mehrfachschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktrolle (2) auf beiderseits der Kontaktflächen (6, 7) verlaufenden
Steuerbahnen (4) mit in Verschieberichtung gegeneinander versetzten Rampen (5a, 5b)
derart geführt ist, daß sie in einer ersten Stellung auf beiden Kontaktflächen (6,
7) gleichzeitig aufliegt, in einer zweiten oder Zwischenstellung nach geradliniger
Verschiebung des Führungsteiles (8) in Längsrichtung der Kontaktflächen (6, 7) mittels
einer ersten Rampe (5a) von einer der Kontaktflächen schräg abgehoben und nach einer
weiteren geradlinigen Verschiebung des Führungsteiles (8) mittels einer zweiten Rampe
(5b) von beiden Kontaktflächen (6, 7) vollständig abgehoben ist.
3. Mehrfachschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktrolle (2) mit ihren Lagerzapfen (9, 10) an dem Führungsteil (8) durch
zwei quer zu dessen Verschieberichtung entgegen der Wirkung von Andruckfedern (13)
unabhängig voneinander verschiebbare Lagerstücke (11, 12) abgestützt ist.
4. Mehrfachschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerstücke (11, 12) einen von der Kreisform abweichenden mehreckigen oder
ovalen Querschnitt haben und in dem Führungsteil (8) in entsprechend geformten Führungsbuchsen
(14) auf und ab verschiebbar geführt sind.
5. Mehrfachschalter nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerstücke (11, 12) gabelförmig profilierte Lagerstege (15) für die Lagerzapfen
(9, 10) der Kontaktrolle (2) aufweisen, die die Lagerzapfen (9, 10) beiderseits zwischen
dem Kontaktmantel (3) der Kontaktrolle (2) und den außerhalb davon verlaufenden Steuerbahnen
(4) und Rampenanordnungen (5) jeweils U-förmig übergreifen.
6. Mehrfachschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen (6, 7) an parallel zur Verschieberichtung des Führungsteiles
(8) für die Kontaktrolle (2) verlaufenden streifenförmigen Kontaktteilen (16, 17)
ausgebildet sind.
7. Mehrfachschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsteil (8) einen aus dem Schaltergehäuse (1) hervorstehenden Betätigungsstift
(20) aufweist, der an dem Führungsteil (8) in unterschiedlichen Längsstellungen einrastbar
angeordnet ist.
8. Mehrfachschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche (6) eine zur Betätigungsrichtung des Schalters diagonal ausgebildete
geriffelte Plattierung (6a) für den Kontakteingriff der Kontaktrolle (2) aufweist.