[0001] Die Erfindung betrifft ein monostabiles Niederspannungsschaltgerät mit einer Ruhestellung
und wenigstens einer Arbeitsstellung, mit einem Gehäuse, mit einem Handbetätigungselement,
das mit einer Schaltwippe zusammenarbeitet und am Gehäuse angelenkt ist, welche Schaltwippe
wenigstens einen als Kontaktfeder ausgebildeten Schaltkontakt beaufschlagt, der mit
einem zugeordneten festen Kontakt verbindbar ist.
[0002] Monostabile elektrische Schaltgeräte mit Schaltwippen zur Betätigung von Kontaktstellen
sind allgemein als Taster bekannt. Hierbei wird durch die Wippbewegung ein beweglicher
Kontakt für die Dauer der Betätigung mit einem festen Kontakt verbunden beziehungsweise
von diesem getrennt, wenn es sich um einen Ruhestromtaster handelt. Nach Loslassen
der Schaltwippe beziehungsweise des zugeordneten Betätigungselements nimmt der Taster
wieder seine Ruhestellung ein.
[0003] Eine besondere Form eines Tasters sieht die Verwendung von Kontaktfedern als Schaltkontakt
vor, bei welchen die Rückstellfeder des beweglichen Kontakts in diesen integriert
ist. Üblicherweise weisen derartige auch als "Knackfrösche" bezeichneten Kontaktfedern
eine Wölbfläche auf, welche entgegen der Wölbrichtung beaufschlagt werden und sich
hierbei durch Eigenfederung selbsttätig zurückstellen.
[0004] Herkömmliche Taster, insbesondere Wipptaster, haben in Richtung ihrer Wipp- oder
Schwenkbewegung stets nur eine elektrische Schaltfunktion, nämlich Schließen oder
Öffnen einer Kontaktstelle. Sind mehrere Funktionen erforderlich, so werden bislang
mehrere derartige Taster neben- oder hintereinander angeordnet, auf welche die unterschiedlichen
Schaltfunktionen aufgeteilt werden, zum Beispiel bei Tonaufzeichnungsgeräten, wie
Tonbandgeräte, Abspielen und schneller Vorlauf.
[0005] Bei der heutzutage in Kraftfahrzeugen verwendeten Elektronik werden unterschiedliche
Funktionen durch Auswertung der Tastsignale nach der Betätigungsdauer über den Vergleich
mit einem vorgegebenen Zeitraster bestimmt, das heißt mit einem Zweiwege-Taster, der
normalerweise nur zwei Schaltfunktionen gestattet, können bei Vorhandensein der entsprechenden
Elektronik weitere Schaltfunktionen realisiert werden.
[0006] Steht eine solche Elektronik nicht zur Verfügung oder sprechen andere Gründe dagegen,
so kann nur durch Erhöhung der Anzahl der Taster auch eine Erweiterung der Schaltfunktionen
erreicht werden.
[0007] Ferner weisen bekannte, für entsprechende Funktionen vorgesehene Schaltgeräte keinen
oder einen nur unzureichend spürbaren Schaltpunkt auf oder aber ihre Montage erfordert
einen sehr großen Aufwand.
[0008] Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein Schaltgerät
der eingangs genannten Art zu schaffen, welches ohne aufwendige Elektronik eine Erhöhung
der Schaltfunktionen gestattet. Dabei soll auf kompakte Bauweise und auf einfache
Herstellbarkeit und Montierbarkeit geachtet werden.
[0009] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs
1 gelöst. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
[0010] Erfindungsgemäß sind demzufolge in jeder Arbeitsstellung zwei Schaltkontakte vorgesehen,
die zueinander versetzt angeordnet sind und von dem Handbetätigungselement stufenweise
beaufschlagbar sind. Hierdurch ist gewährleistet, daß in jeder Schaltstufe unterschiedliche
Befehlssignale übermittelt werden, wobei die jeweils an zweiter Stelle erfolgenden
Betätigungen sich den ersten überlagern.
[0011] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Schaltgerät zwei
Arbeitsstellungen auf, so daß insgesamt vier Schaltkontakte wechselweise beaufschlagbar
sind, die jeweils paarweise einander zugeordnet sind.
[0012] Vorzugsweise sind hierbei die Schaltkontakte, nicht zuletzt aus Gründen der anzustrebenden
Kompaktheit, das heißt einer geringen Baugröße, als Kontaktfedern ausgebildet. Dies
ermöglicht die Anordnung der Kontaktstellen auf kleinstem Raum, wobei wegen der vorgegebenen
niedrigen Spannung, vorzugsweise < 50 V, Isolierprobleme nicht auftreten. Außerdem
werden mittels des erfindungsgemäßen Schaltgerätes vornehmlich Steuerströme geschaltet,
so daß die Kontaktbelastung der Schaltkontakte ebenfalls vergleichsweise gering ist.
[0013] Das bevorzugte Einsatzgebiet des erfindungsgemäßen Schaltgerätes ist die Fahrzeugelektrik
zur Beschaltung von elektrische Sitzverstellungen, elektrischen Fensterhebern, elektrischen
Außenspiegeln oder von elektrischen Schiebe-/Hubdächern. Doch ist es grundsätzlich
auch vorgesehen, Anwendungen in der elektrischen Haushaltstechnik, zum Beispiel elektrische
Sessel- oder Bettverstellungen, und in der Unterhaltungselektronik, zum Beispiel bei
Magnetaufzeichnungsgeräten, wie Videorecorder, und hieraus resultierende Schaltfunktionen
mit dem erfindungsgemäßen Schaltgerät abzudecken.
[0014] Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Schaltkontakte auf
einer Leiterplatte angeordnet sind, welche im Gehäuse eingesetzt ist. Dies erlaubt
eine kostengünstige und montagefreundliche Fertigung. Die festen Kontakte können im
Gehäuse eingespritzt sein oder kraft- und/oder formschlüssig darin eingesetzt sein.
Außerdem kann in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, daß die festen Kontakte
in der Leiterplatte hängend angeordnet sind.
[0015] Im Hinblick auf eine leichte und gleichzeitig sichere Montage kann die Leiterplatte
mit Ausnehmungen versehen sein, in welche die Schaltkontakte zu ihrer Befestigung
mit Haltestegen eingreifen. Dabei sind die Haltestege der Schaltkontakte vorteilhafterweise
mit Sicken versehen, welche zur formschlüssigen Befestigung der Schaltkontakte an
der Leiterplatte dienen und diese durch die Ausnehmungen hintergreifen. Zusätzlich
können im Gehäuse jeweils den Ausnehmungen gegenüberliegend zugeordnete Sacklöcher
vorgesehen sein, in welche die aus der Leiterplatte herausragenden Haltestege der
Schaltkontakte eingreifen.
[0016] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann eine Signaleinrichtung
vorgesehen sein, welche wahlweise als Schaltstellungsanzeige oder als Orientierungshilfe
dient.
[0017] Dabei ist die als Schaltstellungsanzeige dienende Signaleinrichtung günstigerweise
von einer Leuchtdiode gebildet, welcher bedarfsweise ein Vorwiderstand zugeordnet
ist. Einer besonderen Weiterbildung zufolge kann die Leuchtdiode von einer Duo-Leuchtdiode
mit zwei unterschiedlichen Farben gebildet sein, welche die jeweilige Schaltposition
anzeigen.
[0018] Im Hinblick auf die angestrebte einfache Fertigung kann die von der Leuchtdiode und
dem gegebenenfalls zugeordneten Vorwiderstand gebildete Signaleinrichtung auf der
Leiterplatte angeordnet sein. Dabei ist es günstig, wenn die Signaleinrichtung zwischen
den Schaltkontakten unterhalb der Schaltwippe angeordnet ist, wobei in diesem Fall
die Schaltwippe, die in das Betätigungselement integriert ist, oberhalb der Signaleinrichtung
transluzent ausgebildet ist, damit das entsprechende Signal der Signaleinrichtung
auch visuell wahrgenommen werden kann.
[0019] Zur Umsetzung der bereits erwähnten stufenweisen Betätigung der Schaltkontakte weist
die Schaltwippe für jeden Schaltkontakt einen Betätigungsstößel auf, wobei der der
Schwenkachse benachbarte Betätigungsstößel von einer Feder beaufschlagt ist.
[0020] Um die Störungssicherheit der Schaltfunktion zu gewährleisten, besitzt jeder Schaltkontakt
eine zentrale Einformung zur Zentrierung des zugeordneten Betätigungsstößels, der
den Schaltkontakt an dieser Stelle jeweils bestimmungsgemäß beaufschlagt.
[0021] Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sind
Gegenstand der Unteransprüche.
[0022] Anhand eines in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels sollen
die Erfindung, vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen sowie besondere Vorteile
der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.
[0023] Es zeigen:
- Fig. 1
- einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Niederspannungsschaltgerät mit Betätigungselement
in Ruhestellung;
- Fig. 2
- eine Draufsicht auf das Schaltgerät gemäß Fig. 1 mit abgenommenem Betätigungselement
- Fig. 3
- einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Niederspannungsschaltgerät mit Betätigungselement
in einer ersten Schaltstellung und
- Fig. 4
- einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Niederspannungsschaltgerät mit Betätigungselement
in einer zweiten Schaltstellung.
[0024] In Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Niederspannungsschaltgerät
10 mit einem Gehäuse 12, mit einem Betätigungselement 14 in Ruhestellung gezeigt.
Das Betätigungselement ist als Wipptaste 14 ausgebildet, die um eine Schwenkachse
15 schwenkbar ist und mit insgesamt zwei ersten Schaltstößeln 18, 19 und zwei zweiten
Schaltstößeln 20, 21 zur wahlweisen Betätigung von vier Schaltkontakten 22, 24, 26,
28 dient. Die Schaltkontakte 22, 24, 26, 28 sind, wie Fig. 1 zeigt, auf einer in das
Gehäuse 12 eingesetzten Platine 16 angeordnet und, wie aus der in Fig. 2 gezeigten
Draufsicht erkennbar ist, schräg zueinander versetzt positioniert.
[0025] Die beiden ersten Schaltstößel 18, 19 sind mit von Druckfedern 30 beaufschlagten
Druckstücken 32 versehen, welche in Ruhestellung jeweils an den zugeordneten Schaltkontakten
18, 19 anlegen, ohne diese jedoch zu betätigen.
[0026] Die Federkraft der Druckfeder 30 ist so eingestellt, daß sie die Rückstellkraft der
als Kontaktfedern ausgebildeten Schaltkontakte 22, 24, 26, 28 übersteigt, so daß bei
Verschwenkung der Wipptaste 14 nach einer der beiden Seiten der hierbei zunächst beaufschlagte
erste Schaltkontakt 22, 24 infolgedessen von dem federbeaufschlagten Druckstück 32
aus seiner Ruhestellung in seine Schaltstellung gelangt, wie in Fig. 3 gezeigt, und
erst bei Entlastung dieser Beaufschlagung sich selbsttätig wieder zurückstellt.
[0027] Wird die Wipptaste 14 weiter geschwenkt, so beaufschlagt der dieser Seite der Wipptaste
14 zugeordnete zweite Schaltstößel 20, 21 den entsprechend zugeordneten zweiten Schaltkontakt
26, 28 bei gleichzeitig anhaltender Beaufschlagung des zugeordneten ersten Schaltkontaktes
22, 24.
[0028] Wie aus der in Fig. 2 gezeigten Draufsicht weiter hervorgeht, sind auf der Platine
16 außerdem wenigstens eine hier von einer LED gebildete Signaleinrichtung 34 und
jeweils ein zugehöriger Vorwiderstand 36 angeordnet, welche wahlweise zur Anzeige
der jeweiligen Schaltstellung, gegebenenfalls zum Beispiel durch unterschiedlichen
Farbton, oder der Position des Schaltgerätes 10 dienen. Die die Platine praktisch
komplett übergreifende Schaltwippe 14 ist im mittleren, der Signaleinrichtung nächstbefindlichen
Bereich transparent oder transluzent ausgebildet, so daß das von der Signaleinrichtung
34 abgegebene Lichtsignal von außen klar erkennbar ist.
[0029] Die Schaltkontakte 22, 24, 26, 28 sind, wie bereits erwähnt, als selbsttätig rückstelende
Kontaktfedern mit etwa kreisförmigem Grundriß ausgebildet, wobei an je drei sternförmig
zueinander angeordneten Stellen am Rand einer jeden Kontaktfeder 22, 24, 26, 28 als
Haltestege ausgebildete Kontaktarme 38 rechtwinklig zur Platinenebene angeformt sind,
welche in hierfür in der Platine 16 vorgesehene Ausnehmungen 40 eingreifen und mittels
an den Kontaktarmen 38 angeformter Sicken 42 kraft- und/oder formschlüssig an der
Platine 16 befestigt sind. Hierbei hintergreifen die Sicken 42 jeweils die Ausnehmungen
und legen sich an der Unterseite der Platine 16 an.
[0030] An einer Schmalseite der Platine 16 sind elektrische Anschlüsse 44 in Form von Festkontakten
vorgesehen, die von unten in die Platine 16 eingreifen und daran angelötet sind, über
welche Festkontakte 44 die einzelnen Schaltkontakte 22, 24, 26, 28 des Schaltgeräts
10 mit dem zugeordneten, hier nicht gezeigten Verbraucher bzw mit der ebenfalls nicht
dargestellten Stromquelle verbunden ist.
[0031] Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Schaltgeräts 10 beruht darauf, daß hiermit
eine 2-Stufen-Schaltung möglich ist, indem die Wipptaste 14 nach jeder Seite in zwei
deutlich wahrnehmbaren Schaltstufen betätigbar ist und hierbei zwei elektrisch voneinander
unabhängige Stromkreise ein- oder ausschaltet.
[0032] Dies ist dadurch möglich, daß die ersten Schaltstößel 18, 19 unter Benutzung der
Druckfeder 30 längenveränderlich ausgebildet sind, ohne die erforderliche Kraft zur
Schaltbetätigung zu unterschreiten, so daß bei entsprechendem Schwenkwinkel der Schaltwippe
14 sowohl der erste Schaltstößel 18, 19 als auch der zweite Schaltstößel 20, 21 den
zugeordneten Schaltkontakt 22, 24, 26, 28 betätigen.
1. Monostabiles Niederspannungsschaltgerät (10) mit einer Ruhestellung und wenigstens
einer Arbeitsstellung, mit einem Gehäuse (12), mit einem schwenkbaren als Schaltwippe
ausgebildeten Handbetätigungselement (14), das am Gehäuse (12) angelenkt ist, welche
Schaltwippe (14) wenigstens einen Schaltkontakt (22, 24, 26, 28) beaufschlagt, der
mit einem zugeordneten festen Kontakt verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Arbeitsstellung wenigstens zwei Schaltkontakte (22, 24, 26, 28) vorgesehen
sind, die zueinander versetzt angeordnet sind und von dem Handbetätigungselement (14)
stufenweise beaufschlagbar sind.
2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltgerät (10) zwei
Arbeitsstellungen aufweist und daß insgesamt vier Schaltkontakte (22, 24, 26, 28)
wechselweise beaufschlagbar sind, die jeweils paarweise einander zugeordnet sind.
3. Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkontakte
(22, 24, 26, 28) als Kontaktfedern ausgebildet sind.
4. Schaltgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkontakte
(22, 24, 26, 28) auf einer Leiterplatte (16) angeordnet sind, welche im Gehäuse (12)
eingesetzt ist.
5. Schaltgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die festen
Kontakte (44) im Gehäuse (12) eingespritzt sind.
6. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die festen
Kontakte (44) im Gehäuse (12) kraft- und/oder formschlüssig eingesetzt sind.
7. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die festen
Kontakte (44) in der Leiterplatte (16) hängend angeordnet sind.
8. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte
(16) mit Ausnehmungen (40) versehen ist, in welche die Schaltkontakte (22, 24, 26,
28) zu ihrer Befestigung mit als Haltestege dienenden Kontaktarmen (38) eingreifen.
9. Schaltgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltestege (38) der Schaltkontakte
(22, 24, 26, 28) mit Sicken (42) versehen sind, welche zur formschlüssigen Befestigung
der Schaltkontakte (22, 24, 26, 28) an der Leiterplatte (16) dienen und diese durch
die Ausnehmungen (40) hintergreifen.
10. Schaltgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (12) jeweils den
Ausnehmungen (40) gegenüberliegend zugeordnete Sacklöcher vorgesehen sind, in welche
die aus der Leiterplatte (16) herausragenden Haltestege (38) der Schaltkontakte (22,
24, 26, 28) eingreifen.
11. Schaltgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Signaleinrichtung (34) vorgesehen ist.
12. Schaltgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Signaleinrichtung (34)
als Schaltstellungsanzeige dient.
13. Schaltgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Signaleinrichtung (34)
als Orientierungshilfe dient.
14. Schaltgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die als Schaltstellungsanzeige
dienende Signaleinrichtung (34) von einer Leuchtdiode gebildet ist, welcher bedarfsweise
ein Vorwiderstand (36) zugeordnet ist.
15. Schaltgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Signaleinrichtung (34)
von einer Duo-Leuchtdiode mit zwei unterschiedlichen Farben gebildet ist, welche die
jeweilige Schaltposition anzeigen.
16. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die von
der Leuchtdiode und dem gegebenenfalls zugeordneten Vorwiderstand (36) gebildete Signaleinrichtung
(34) auf der Leiterplatte (16) angeordnet ist.
17. Schaltgerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Signaleinrichtung (34)
zwischen den Schaltkontakten (22, 24, 26, 28) unterhalb der Schaltwippe (14) angeordnet
ist.
18. Schaltgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwippe
(14) ein Wölbfläche aufweist, in welche ein lichtdurchlässiger Bereich integriert
ist.
19. Schaltgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwippe
(14) für jeden Schaltkontakt (22, 24, 26, 28) einen Betätigungsstößel (18, 19, 20,
21) aufweist.
20. Schaltgerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der der Schwenkachse (15)
der Schaltwippe (14) benachbarte Betätigungsstößel (18, 19) längeneinstellbar ist.
21. Schaltgerät nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der der Schwenkachse (15)
der Schaltwippe (14) benachbarte Betätigungsstößel (18, 19) ein Druckstück (32) aufweist,
das von einer Feder (30) axial beaufschlagt ist und zur Betätigung der Schaltkontakte
(22, 24, 26, 28) dient.
22. Schaltgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder
Schaltkontakt (22, 24, 26, 28) eine zentrale Einformung (46) zur Zentrierung des zugeordneten
Betätigungsstößels (18, 19, 20, 21) aufweist.